Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ опубликованных по данной проблеме работ 11
1.1. Работа транспортных дизелей и дизелей других мобильных машин в условиях эксплуатации .11
1.2. Существенность снижения экономических и других эксплуатационных качеств дизелей при работе на режимах малых нагрузок и холостых ходов..15
1.3. Анализ причин ухудшения экономических показателей дизелей при работе на режимах малых нагрузок и холостых ходов 17
1.4. Методы (способы) повышения экономических эксплуатационных ка честв дизелей при работе на режимах МН и ХХ 21
1.5. Регулирование дизеля отключением цилиндров или циклов 23
1.6. Средства отключения цилиндров или циклов 26
1.7. Устранение неравномерности хода, вибрации 33
1.8. Снижение токсичности и дымности отработавших газов при режимах малых нагрузок и холостых ходов, применением альтернативных топлив 35
1.9. Выводы по главе 1 36
Постановка цели и задач исследования .37
ГЛАВА 2. Обоснование возможности снижения эксплуатационного расхода топлива транспортными дизелями 39
2.1. Анализ причин снижения экономичности дизеля при режимах малых нагрузок и холостых хо-дов 39
2.2. Возможности повышения эксплуатационной экономичности дизеля 46
2.3. Анализ механических потерь в дизеле при регулировании его изменением числа работающих цилиндров или циклов .51
2.4. Характеристики изменения механического КПД при регулировании дизеля отключением цилиндров при постоянстве hp=100 % 58
2.5. Система отключения цилиндров или циклов 62
2.6. Формирование регуляторных характеристик дизеля, регулируемого из менением рабочего объёма 64
2.7. Выводы по главе 2 68
ГЛАВА 3. Основные методические положения 70
3.1. Объекты исследования 70
3.2. Безмоторный стенд для исследования топливной аппаратуры дизеля .71
3.3. Стенд для исследования дизеля 73
3.4. Основные расчётные уравнения .75
3.5. Погрешности измерений 75
3.6. Методика оценки возможности повышения экономичности дизеля на режимах малых нагрузок при его регулировании отключением цилиндров .76
3.7. Методика оценки путевого расхода топлива автомобилем с дизелем, регулируемым изменением рабочего объёма .81
3.8. Колебания, вибрации, шум при реализации регулирования отключением цилиндров или циклов .86
3.9. Методика организации работы дизеля на малых нагрузках при отключении цилиндров или циклов 88
3.10. Выводы по главе 3 89
ГЛАВА 4. Результаты расчётно-экспериментального исследования 90
4.1. Расчётно-экспериментальное исследование возможности повышения экономичности дизеля ЯМЗ-238 отключением цилиндров или циклов 90
4.2. Определение часовых и путевых расходов топлива при регулировании дизеля изменением рабочего объёма .101
4.3. Оценка экономичности автомобиля при заданной характеристике потребной мощности дизеля 110
4.4. Повышение экономичности дизеля Д-260 (6Ч11/12,5) .115
4.5. Выводы по главе 4 119
Общие выводы 120
Список литературы
- Анализ причин ухудшения экономических показателей дизелей при работе на режимах малых нагрузок и холостых ходов
- Возможности повышения эксплуатационной экономичности дизеля
- Стенд для исследования дизеля
- Оценка экономичности автомобиля при заданной характеристике потребной мощности дизеля
Анализ причин ухудшения экономических показателей дизелей при работе на режимах малых нагрузок и холостых ходов
В условиях эксплуатации транспортные двигатели, а также двигатели других мобильных машин, длительное время работают на режимах малых нагрузок (МН) и холостых ходов (ХХ), на режимах принудительных холостых ходов (ПХХ), а также на неустановившихся режимах работы (НУР). Все эти особенности работы ухудшают эксплуатационные экономические, экологические показатели автомобиля, показатели надёжности и долговечности [64]. Важной проблемой является также снижение минимально – устойчивой частоты вращения вала дизеля на режимах ХХ и МН, с целью экономии топлива.
Одним из методов улучшения экономичности режимов МН и ХХ является метод регулирования двигателя изменением его рабочего объёма. Изменение рабочего объёма двигателя в простейшем случае достигается выключением подач топлива в один или несколько цилиндров – отключение цилиндров (ОЦ), а также отключение отдельных циклов (ОЦк). Такие решения применимы для дизелей, находящихся в эксплуатации, т.е. могут быть осуществлены сравнительно простыми модернизационными средствами. Значительное число отечественных транспортных дизелей оснащено ТА разделённого типа, для которой характерно существенное отрицательное влияние переходных процессов в ТА, особенно на режимах МН и ХХ, т.е. при малых цикловых подачах. Отключение – включение цилиндров или циклов также сопровождается п.п. в ТА, что ухудшает показатели работы двигателя.
В более сложных случаях применяют изменение или отключение фаз газообмена в выключенных цилиндрах [101]. Ещё более сложно, но и более эффективно изменение рабочего объёма двигателя достигается остановкой части поршней при вращающемся коленчатом вале или остановкой части коленчатого вала. Очевидно, что такие решения применимы только на вновь создаваемых двигателях.
Преимущественное развитие метод получил применительно к двигателям с искровым зажиганием, что связано с возможностью достигнуть более простыми средствами более высокого экономического эффекта [47]. В меньших объёмах отключение цилиндров используется в дизелях, что связано с более сложной конструктивной схемой выключения – включения подач топлива и т.д.
Высокая загруженность дорожного движения, особенно в городах, приводит к росту длительности работы дизелей на режимах МН и ХХ, что существенно снижает топливную эксплуатационную экономичность машин. Поэтому актуальной проблемой двигателестроения является повышение экономичности режимов малых нагрузок и холостых ходов транспортными дизелями, в том числе путём их регулирования изменением рабочих объёмов.
Целью данного исследования является оценка возможностей повышения экономичности транспортных дизелей путём выключения – включения подач топлива и устранения переходных процессов в топливной аппаратуре при этих процессах. Для достижения указанной цели требуется решение следующих задач.
1. Усовершенствовать методику расчётно – экспериментальной оценки удельной, часовой и путевой экономичности дизеля при реализации метода регулирования дизеля отключением – включением цилиндров или, иначе говоря, изменением его рабочего объёма.
2. Провести адаптацию методики применительно к дизелям типа 8 ЧН 13/14, 6 Ч 11/12,5 и выполнить анализ зависимости ожидаемых результатов по экономичности при реализации разных ездовых циклов или режимов движения автомобиля.
3. Получить ожидаемые количественные показатели повышения экономичности при реализации разных режимов движения автомобиля и сравнить расчётные данные с известными экспериментальными.
4. Оценить влияние переходных процессов в топливной аппаратуре при реализации метода на показатели дизеля и предложить техническое решение по устранению таких переходных процессов.
Научная новизна работы заключается в следующем. Усовершенствован и исследован применительно к дизелям типа Д-260 и ЯМЗ-238 метод регулирования дизелей с системой топливоподачи разделённого типа изменением их рабочих объёмов, с целью повышения экономичности таких режимов.
Усовершенствована и применена в исследовании методика расчётно-экспериментального исследования экономичности режимов малых нагрузок дизелей, регулируемых изменением рабочего объёма, основанная на анализе экспериментальных универсальных характеристик двигателей Д-260 и ЯМЗ-238, построенных в координатах: удельная работа – частота вращения вала дизеля.
Усовершенствована и применена в исследовании методика оценки возможностей снижения эксплуатационного путевого расхода топлива автомобилем с дизелем типа ЯМЗ-238.
Для оценки свойств дизелей применены новые представления нагрузочных и регуляторных характеристик дизелей, регулируемых изменением рабочего объёма, в функции от регулируемого параметра – удельной работы двигателя.
Применительно к дизелям типа 6 Ч 11/12,5 и 8 ЧН 13/14 получены новые количественные данные, подтверждающие эффективность метода по показателям экономии топлива.
Практическая значимость результатов исследования заключается в подтверждении работоспособности элементов модернизации топливной аппаратуры разделённого типа для регулирования дизеля изменением рабочего объёма двигателя и регулирования начального давления топлива.
Применение предложенного метода и реализующей его системы позволит снизить расходы топлива при работе дизелей типа 6 Ч 11/12,5 и 8 ЧН 13/14 на режимах малых нагрузок и холостых ходов в широком диапазоне скоростных режимов до величин порядка 20 – 30 % от расхода полноразмерного дизеля.
Возможности повышения эксплуатационной экономичности дизеля
Современные двигатели длительное время эксплуатируются при малых нагрузках и холостых ходах, а следовательно при повышенных удельных расходах топлива и повышенных выбросах ряда токсичных компонентов. Одним из методов улучшения этих показателей является метод регулирования двигателя, работающего с низкими нагрузками, изменением его рабочего объёма, а в простейшем случае – отключением части цилиндров или циклов [2].
К сожалению, в литературе практически отсутствует информация по данной проблеме. Связано это, очевидно, с тем, что всё же основные выбросы имеют место при повышенных нагрузках.
Применение СОЦЦ целесообразно для регулирования дизеля, использующего различные альтернативные топлива и присадки, как добавки к основному дизельному. Здесь имеется в виду реализация циклов с вводом добавок через клапан РНД [60] вблизи форсунки. Дело в том, что во многих системах топливоподачи со снижением нагрузки и/или частоты вращения происходит снижение остаточного давления топлива в ЛВД, а в результате возрастает величина добавки, вводимой через клапан РНД в дизельное топливо (при отсутствии дополнительных средств управления клапаном РНД). Поскольку многие альтернативные топлива (АТ), например, спирты, сжижен 36 ный пропан – бутан и т. д. имеют низкие цетановые числа, то у дизелей с реечные регулированием приходится выключать ввод АТ на режимах МН и ХХ. Отключая часть цилиндров, мы сохраняем в оставшихся в работе цилиндрах высокую нагрузку, повышенное тепловое состояние, чем сохраняем возможность использования АТ даже на режимах МН и ХХ дизеля. Благодаря этому повышается средний процент замещения ДТ альтернативным, снижается токсичность выбросов [63].
1. Реальные условия эксплуатации дизелей различного назначения отражаются в ряде ездовых испытательных циклов, представляющих собой результаты статистической обработки массы практических реализаций эксплуатационных режимов. Доля режимов малых нагрузок и холостых ходов может достигать 50 и более процентов всего времени работы в условиях эксплуатации.
2. Показано, что при работе в течение порядка 50 % времени на малых нагрузках дизель расходует более 40 % общего расхода топлива.
3. Проанализированы причины ухудшения экономических показателей на режимах малых нагрузок, основными из которых являются ухудшение работы топливной аппаратуры, обеднение горючей смеси, понижение теплового состояния, ухудшение смесеобразовании и следовательно снижение индикаторного КПД, снижение механического КПД, снижение устойчивости режимов работы двигателя с потребителем и т.д.
4. Рассмотрены методы повышения эксплуатационной экономичности дизеля. Показано, что одним из таких методов является метод регулирования дизеля изменением рабочего объёма, что в простейшем случае достигается отключением – включением цилиндров или циклов работы двигателя.
5. Такой метод применяется не только для снижения расхода топлива, но и масла, повышения устойчивости режимов работы дизеля с потребителем при малых нагрузках, повышения динамических показателей ряда неустано 37 вившихся режимов, повышения эффективности и устойчивости «холодных» пусков, повышения эффективности применения альтернативных, особенно низкоцетановых, топлив в дизелях, для снижения токсичности выбросов, а также для повышения моторесурса и надёжности работы двигателя.
6. Среди средств отключения цилиндров наиболее простыми и эффективными являются средства, основанные на применении клапанов регулирования начального давления (РНД) с электроприводом, применимые для мо-дернизационного усовершенствования существующих дизелей с топливной аппаратурой разделённого типа.
7. Свойственные методу возможные повышения вибраций, крутильных колебаний, неравномерности вращения вала могут решаться средствами демпфирования, изменения момента инерции, например, применением системы «старт – стоп», встроенной в маховик двигателя, и т.д.
8. Применение включения – выключения цилиндров или циклов приводит к появлению дополнительных переходных процессов в системе топли-воподачи и снижению достижимого эффекта. Требуется разработка и исследование методов по устранению этих недостатков.
9. Окончательные выводы об эффективности метода даёт конечно эксперимент на дизеле, оснащённом соответствующей системой отключения цилиндров или циклов. Очевидна сложность и дороговизна таких исследований. А следовательно, необходимы методики предварительного расчётного или расчётно – экспериментальной оценки возможностей повысить экономичность дизеля, реализующего такой метод.
Постановка цели и задач исследования
Целью данного исследования является оценка возможностей повышения экономичности транспортных дизелей при их регулировании изменением рабочих объёмов, путём выключения – включения подач топлива и регулирования начального давления топлива при процессах включения – выключения цилиндров или отдельных циклов. Для достижения указанной цели требуется решение следующих задач. 1. Разработать методики расчётно – экспериментальной оценки удельной, часовой и путевой экономичности дизеля при реализации метода регулирования дизеля изменением его рабочего объёма. 2. Провести адаптацию методик применительно к дизелям типа 8 ЧН 13/14, 6 Ч 11/12,5 и выполнить анализ зависимости ожидаемых результатов по экономичности при реализации разных ездовых циклов или режимов движения автомобиля. 3. Получить ожидаемые количественные показатели повышения экономичности при реализации разных режимов движения автомобиля и сравнить расчётные данные с известными экспериментальными. 4. Оценить влияние переходных процессов в топливной аппаратуре при реализации метода на показатели дизеля и предложить техническое решение по устранению таких переходных процессов. 5. Разработать рекомендации на практическое применение метода в условиях реальной эксплуатации.
Стенд для исследования дизеля
В ряде случаев ставится задача обеспечить регулирование дизеля изменением числа работающих цилиндров, причём, активные цилиндры имеют подачи топлива при положении рейки ТНВД, равном 100 %. Т. е. необходимый нагрузочный режим обеспечивается проведением разгонов - выбегов дизеля [41, 51].
Индикаторные показатели дизеля, работающего с отключением части цилиндров при условии работы при полной подаче топлива (hp = 100 %), определяются из допущения, что неравномерностью показателей по цилиндрам, а также и нестабильностью по циклам, пренебрегаем.
Поскольку число цилиндров ограничено и обязательным условием анализа является работа цилиндров с полной нагрузкой при изменении числа активных цилиндров, то режимы, отличающиеся по нагрузке от значений, получаемых примерно делением нагрузки на число цилиндров, реализуются чередованием разгонов - выбегов вблизи средней, кратной им нагрузки. Т. е. поддержание, условно говоря, «установившегося» режима вариированием числа работающих цилиндров (или рабочих циклов), т. е путём выключения – включения одного или нескольких цилиндров, происходит в соответствии со схемой, приведённой на рис. 2.3.1.
Рис. 2.3.1. Схема реализации условно «установившегося» режима (точка А на частичной скоростной характеристике (Ме =f(hp)) путём разгонов (при числе работающих цилиндров z) и выбегов (при числе работающих цилиндров, например, z-1) с нестабильностью частоты вращения от n1 до n2, равной допустимой n: Ме (СОЦЦ) – внешние скоростные характеристики дизеля при данном числе работающих (активных) цилиндров (z и z-1) и при положениях рейки ТНВД, равных 100%, Ме = f(hp) – частичная скоростная характеристика дизеля при работе всех цилиндров, но при hp 100% .
Итак, примем допущение, что момент механических потерь в дизеле сохраняется вне зависимости от нагрузки, вне зависимости от числа работающих цилиндров. 2.4. Характеристики изменения механического КПД при регулировании дизеля отключением цилиндров при постоянстве hp=100 %
Проведём анализ изменения механических КПД дизеля типа Д-260 (6 Ч 11/12,5) в зависимости от нагрузки. Воспользуемся информацией, изложенной в работах [41, 51]. На основе расчётно- экспериментальных исследова ний получены следующие характеристики.
Допущения: 1 - равенство развиваемых по цилиндрам крутящих моментов, 2 - независимость характеристики протекания абсолютных механических потерь от конфигурации двигателя (полноразмерный (i = 6) или работающий с отключением цилиндров (z активных цилиндров)). Иначе говоря, при данной частоте вращения M м.6=M м.Z=M м
Внешняя и частичные скоростные характеристики дизеля по эффективным моментам при работе с числом цилиндров z = 6, 5, 4, 3, 2, 1 и полном и постоянном положении рейки ТНВД (hp = 100 % = const).
Скоростные характеристики изменения механического КПД дизеля при работе с разным числом активных цилиндров (z =6, 5, 4, 3, 2), всё – при hp = 100 % = const. . Изменение удельного эффективного расхода топлива ge от частоты вращения при работе дизеля с разным числом активных цилиндров (z = 6, 5, 4, 3, 2) при hp = 100 % = const. На основании приведённых выше характеристик получаем нагрузочные характеристики изменения механического КПД.
Нагрузочные характеристики по механическому КПД (м) дизеля Д-260 с отключением цилиндров (z = 2, 3, 4, 5, 6) при полных подачах топлива (hp=100 %=const) и разных постоянных частотах вращения (2200 – 700).
Зависимость механического КПД (м) двигателя Д-260 с отключением цилиндров и работе с числом активных цилиндров z = 2, 3, 4, 5, 6 при разных частотах вращения и при полных подачах топлива в активные цилиндры (hp = 100 %): принято допущение о зависимости абсолютных механиче 62 ских потерь (Мм, рм, Nм и т.д.) только от частоты вращения вала и неизменности абсолютных значений механических потерь при разном числе активных цилиндров.
Удобно рассматривать изменение механического КПД в зависимости от удельной работы, производимой дизелем, регулируемым отключением цилиндров (рис. 2.4.7).
Приведённые на рис. 2.4.7 характеристики могут быть аппроксимированы следующими зависимостями: м2200 =0,002285Lуд-0,0152; м1900 =0,0023Lуд-0,017; м1600 =0,00221Lуд-0,0023; м1300 =0,00222Lуд-0,0037; м1000 =0,00244Lуд-0,0188; м700 =0,00275Lуд-0,015. При этом достоверность аппроксимации (R2) достаточно велика и лежит в пределах 0,9988 – 0,9898.
В РУДН создана система топливоподачи [1, 2, 3, 4, 5, 6.] с устройством отключения цилиндров (рис. 2.5.1), предназначенная для модернизационного оснащения существующих дизелей с топливными системами разделённого типа. Работа системы происходит следующим образом. При отсечке подачи топлива насосом высокого давления, когда нагнетательный клапан 6 ТНВД своим разгрузочным пояском входит в седло и формирует в ЛВД 7 волну пониженного давления (или разрежения), клапан РНД 13 открывается, смещаясь внутрь объёма ЛВД, а электромагнитная катушка 15, включённая до начала отсечки, удерживает клапан в открытом состоянии. При новом цикле топливоподачи насосом высокого давления подаваемое плунжером топливо не поступает к форсунке, а стравливается в линию низкого давления. Цилиндр будет отключён. После снятия напряжения с катушки клапан РНД закроется и продолжатся процессы топливоподачи, причём, с созданием в ЛВД повышенного и стабилизированного начального давления [55].
Схема системы топливоподачи с устройством отключения цилиндра и регулирования начального давления (РНД): А – штатная система топ-ливоподачи, Б – дополнительный узел отключателя цилиндра и регулирования начального давления топлива: 1 – топливный бак, 2 – топливоподкачи-вающий насос, 3 – топливный фильтр, 4 – линия низкого давления (ЛНД), 5 -плунжер ТНВД, 6 – нагнетательный клапан с объёмной разгрузкой, 7 – линия высокого давления (ЛВД), 8 – форсунка закрытого типа, 9 – дизель, 10 – корпус клапана регулирования начального давления (РНД), 11 – ограничитель хода клапана РНД, 12 – возвратная пружина, 13 – клапан РНД, 14 – седло клапана РНД, 15 - электромагнитная катушка, 16 – полый подвижный шток, 17 – магнитный элемент, связанный со штоком 16, 18 – канал слива топлива и подпитки ЛВД топливом, 19 – крышка электромагнитной катушки, 20 – крышка катушки [64, 66, 68].
Оценка экономичности автомобиля при заданной характеристике потребной мощности дизеля
Универсальная характеристика полноразмерного дизеля ЯМЗ – 238 (см. рис. 4.1.1), перестроенная в координаты Lуд – n для анализа возмож ностей повышения экономичности при регулировании двигателя изменением рабочего объёма: х-8 ц. – режим работы полноразмерного дизеля при ре=0,1 МПа при n=700 мин-1, Lуд=50 Дж/(дм3), gе=540 г/(кВт.ч); х-4 ц. – режим работы дизеля при z=4 ц., при n=900 мин-1 при выполнении той же полной работы, что и полноразмерный двигатель, Lуд=100 Дж/(дм3), gе=320 г/(кВт.ч); х-2 ц. – тот же нагрузочный режим, но z=2, Lуд=200 Дж/(дм3), gе=230 г/(кВт.ч). Следует отметить, что параметрические кривые постоянных значений мощности относятся только к полноразмерному двигателю, т.е. при z = 8. Параметрические кривые постоянных удельных расходов топлива относятся как к полноразмерному, так и к двигателям с частью отключённых цилиндров. Отключение цилиндров при данной нагрузке (т.е. при данной полой работе) меняет величины удельных работ, выполняемых двигателем.
Пользуясь информацией рис. 4.1.3, построим нагрузочные характеристики дизеля ЯМЗ – 238, регулируемого изменением числа активных цилиндров (или, иначе, рабочего объёма) дизеля (рис. 4.1.4). Нагрузкой такого дизеля является удельная работа (Lуд), выполняемая двигателем (при разном числе активных цилиндров). При этом полная работа (Lполн) обоих сравниваемых двигателей остаётся неизменной на данном нагрузочном режиме.
Нагрузочные характеристики дизеля ЯМЗ – 238, регулируемого изменением рабочего объёма (отключением цилиндров), а следовательно в зависимости от выполняемой двигателем удельной работы Lуд. График показывает, что с увеличением удельной работы, выполняемой двигателем, происходит уменьшение удельного эффективного расхода топлива (ge). Объясняется это, как отмечено в главе 2, улучшением индикаторных показателей, и других параметров работы двигателя. При этом значения удельных расходов носят оценочный характер с величинами возможных отклонений, рассмотренными выше. Итак, поскольку в рассматриваемых случаях регулирование дизеля происходит путём изменения удельной работы, то нагрузочные характеристики по удельному расходу топлива строим в зависимости от Lуд..
Характеристики показывают, что целесообразность применения метода регулирования дизеля изменением его рабочего объёма наступает при необходимости для полноразмерного двигателя выполнять удельную работу ниже уровня 250 – 200 Дж/(дм3). Уровень удельной работы зависит как от конкретной нагрузки, реализуемой двигателем, так и от числа активных цилиндров. Анализ возможности повышения экономичности двигателя, работающего с разным числом активных цилиндров при разной исходной нагрузке полноразмерного дизеля, проводится далее и показан на рисунках 4.1.5 – 4.1.10. Так, на рис. 4.1.5 показано изменение удельных эффективных расходов топлива при регулировании дизеля изменением числа (z) активных цилиндров. Исходный режим определяется работой полноразмерного двигателя при разных частотах вращения с малой нагрузкой, порядка 0,1 МПа. На рис. 4.1.3 при n = 700 мин-1 он соответствует Ме=118 Нм, Ne=8,7 кВт и Lуд=50 Дж/(дм3). Изменение числа активных цилиндров происходит при условии поддержания этого же режима. Т.е. крутящие моменты и мощности при данных значениях z сохраняются равными Me и Ne исходного режима полноразмерного двигателя. Очевидно, что удельные работы дизеля при разных z изменяются. Причём, возрастают при уменьшении z. С возрастанием удельной нагрузки происходит уменьшение удельных расходов топлива. Отметим, что указанную исходную малую нагрузку дизель может поддерживать при всех частотах вращения при числе активных цилиндров не менее двух.
Изменение ожидаемых удельного эффективного расхода топлива (ge) и снижения удельного расхода (ge) в зависимости от числа активных цилиндров (z) двигателя, т.е. регулируемого изменением рабочего объёма, при поддержании нагрузки, соответствующей нагрузке полноразмерного дизеля с «реечным» регулированием pe = 0,1 МПа.
Ранее было показано, что работа дизеля на одном активном цилиндре невозможна даже на холостом ходу. (В то же время режим работы дизеля при z = 1 может использоваться в условиях принудительного холостого хода (ПХХ)).
Следует отметить, что в ряде известных публикаций [9, 31] в качестве наиболее эффективного метода повышения экономичности малых нагрузок предлагается отключение четырёх цилиндров восьмицилиндрового двигателя. В соответствии с рассматриваемой методикой в этом случае можно ожидать повышения экономичности в среднем для разных скоростных режимов на 25 %. С учётом неидеальности реализации таких режимов (см. гл. 2) мож 96 но ожидать повышения экономичности на величины порядка 10 – 12 %. В публикациях приводятся цифры порядка 8 - 10 %, причём, величина нагрузки, при которой происходили измерения, к сожалению, не указывается.
Изменение ожидаемых удельного эффективного расхода топлива (ge) и снижения удельного расхода (ge) в зависимости от числа активных цилиндров (z) двигателя, регулируемого изменением рабочего объёма, при поддержании нагрузки, соответствующей нагрузке полноразмерного дизеля с «реечным» регулированием pe = 0,2 МПа.
Видно, что при этом максимально достижимое ожидаемое снижение расхода топлива, среднее для всех частот вращения, снизилось с 45 % до 33 %. А с учётом неидеальности процессов регулирования (см. гл. 2) - до 15 - 16 %. Рассматриваемый нагрузочный режим (ре = 0,2 МПа) дизель также может поддерживать при двух активных цилиндрах. При этом понятно, что удельная нагрузка двигателя возрастает ещё выше, чем в предыдущем случае. В результате и величины удельных расходов топлива оказываются более низкими. В то же время снижения удельных расходов в случае ре = 0,2 МПа оказываются меньше, чем для случая с ре = 0,1 МПа. И связано это с тем, что повышение исходной нагрузки полноразмерного двигателя до 0,2 МПа уже привело к уменьшению удельного расхода топлива полноразмерного дизеля, с которым и происходит сравнение. Иначе говоря, повышение исходной нагрузки полноразмерного дизеля и связанное с ним снижение удельного расхода топлива приводит к уменьшению относительного снижения удельного расхода топлива. Поддержание исходного режима полноразмерного дизеля на уровне ре = 0,3 МПа на всех скоростных режимах возможно при числе активных цилиндров не менее трёх (рис. 4.1.7).
Изменение ожидаемых удельного эффективного расхода топлива (ge) и снижения удельного расхода (ge) в зависимости от числа активных цилиндров (z) двигателя, регулируемого изменением рабочего объёма, при поддержании нагрузки, соответствующей нагрузке полноразмерного дизеля с «реечным» регулированием pe = 0,3 МПа.
При исходной нагрузке полноразмерного дизеля в 0,3 МПа максимальное ожидаемое снижение удельного расхода топлива составляет около 15 % или, с учётом «неидеальности», около 8 %.
Исходную нагрузку полноразмерного дизеля ре = 0,4 МПа дизель с отключением части цилиндров может поддерживать при числе активных цилиндров не менее четырёх на всех скоростных режимах, а при частотах вращения 1300 – 1700 - не менее трёх (рис.4.1.8).
