Введение к работе
Актуальность проблемы. На нынешнем этапе развития дизелей, в том теле и для грузовых автомобилей, .охлаждение наддувочного воздуха является наиболее эффективным средством улучшения irs технико- экономических і экологических показателей.
Разработчики систем ОНВ дизелей грузоЕых автомобилей сталкиваются ; дополнительными трудностями, т. к. эти двигатели работают в широком шапазоне скоростей и нагрузок, эксплуатационных условий, возникает іроблема размещеніи системы ОНВ в моторном отсеке, а также согласования ?е с системой охлаждения двигателя.
Ввиду многообразия определяющих факторов, с которыми имеют дело .Разработчики систем ОНВ, к настоящему времени предложено большое тело схем этих систем, еопостовление показателей которых затруднено із-за отсутствия объективных данных по эффективности их применения в условиях эксплуатации. В настоящее время не отработана общепризнанная методика сравнения и оценки эффективности системы ОНВ дизелей грузовых автомобилей.
Остается актуальным исследование влияния ОНВ на параметры дизелей грузовых автомобилей, т. к. установка системы ОНВ приводит к существен-зым изменениям работы систем двигателя: системы охлаждения и воздухо-:набженпя, а также на протекание рабочего процесса.
Большой резерв повышения эффективности системы ОНВ дизелей грузовых автомобилей заключается в оптимизации ее элементов, в частности, в разработке высокоэффективных алюминиевых охладителей.
В настоящее время недостаточно исследована проблема регулирования температуры наддувочного воздуха дизелей грузоЕых автомобилей, которая должна решаться как составная часть регулирования двигателя.
Цель работы. Повышение эффективности и уменьшение сроков создания нового поколеній систем ОНВ дизелей грузоЕых автомобилей.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана методика сравнения и выбора системы ОНВ автомобильного дизеля и оптимизации ее элементов:
разработана математическая модель дизеля с системой ОНВ в составе турбопорпшевого двигателя;
исследовано влияние охлаждения наддувочного воздуха на индикаторные и эффективные показатели двигателя, в том числе на экономические, токсичность и дымность отработавших газов СОП, на его тепловой баланс и тепловое состояние деталей ЦПГ, на работу турбокомпрессора;
определена оптимальная температура наддувочного воздуха при разных режимах работы двигателя к предложены способы ее регулирования,
впервые предложена и разработана система ОНВ с оокоеым входом и центральным выходом наддувочного воздуха.
Новизна и прпоретнт предложенных решешгіі подтверждены авторскими свидительствани СССР на изобретения.
Практическая значимость. Разработана методика для сравнения разных схем систем ОНВ, критерием эффективности где принято значение удельного расхода топлива ge двигателя с рассматриваемой системой, что позвляет выбрать систему ОНВ, максимально удовлетворяющую условиям эксплуатации двигателя.
Разработана математическая модель дизеля с ОНВ, которая позволяет провести расчетные исследования разных систем ОНВ в составе ДЕигателя во всем диапазоне режимов работы и условий эксплуатации, что существенно уменьшает обьем экспериментальных работ и сокращает сроюх разработки
Разработаны системи ОНВ типа "воздух-воздух" с передніш расположением воздухоохладителя, позволяющие увеличить мощность двигателей на 15-25 X при снижении удельного расхода топлива на 3-5 %.
Показана реальность достижения высокой тепловой эффективности Сболее 90%) в системе ОНВ класса "воздух-воздух" с передним расположением воздухоохладителя и центральным выходом наддувочного воздуха при уменьшении его металлоемкости на 20-30 % по сравнению с классической конструкцией воздухоохладителя Сс боковым выходом). Установка системы ОНВ с центральным выходом на V - образных двигателях позволяет существенно упростить компоновку подводящих и отводящих трубопроводов В MOL торном отсеке автомобиля.
Разработана система ОНВ типа "жидкость-воздух" для установки на двигателях, эксплуатируемых в условиях Севера.
Разработаны и созданы прогрессивные конструкции высокоэффективных компактных алюминиевых воздухоохладителей трубчато-ленточного типа.
Разработаны рекомендации по выбору радиатора, вентилятора, агрегата его привода, турбокомпрессора для двигателей грузовых автомобилей с системой охлаждения наддувочного воздуха.
Исследованы пределы регулирования температуры наддувочного воздуха при разшп: условиях эксплуатации, предложены способы регулирования.
Основные результаты диссертационной работа Енедрены на Акционерном Обществе КАМАЗ. В том числе использованы следующие этапы работ: разработка и исследование систем ОНВ типа "воздух-воздух" с передним
расположением водухоохладителя и типа "жидкость-воздух"; разраоотка компактных теплообменников-воздухоохладителей: программы расчета и оп-тш.шзащш дизеля с ОНВ; рекомендации по выбору конструктивных пополнений элементов систем ОНВ и охлаждения двигателя; исследования по регулированию температуры наддувочного воздуха.
Автомобили КАМАЗ, оснащенные системой ОНВ, спроектированной на основе результатов данной работы, получили призовые места на престижных международних соревнованиях С"Париж-Дакар" и др. ).