Введение к работе
Актуальность темы. Широкое распространение дизелей, как наиболее экономичных силовых установок для транспортных средств, сдерживается в нашей стране отсутствием систем топливоподачи, обеспечивающих высокую удельную мощность дизеля при малом расходе топлива.
Из-за специфики процесса смесеобразования в дизеле, только при очень интенсивном процессе впрыскивания топлива, и только в неразделенную камеру сгорания, реализуются быстроходность (высокая удельная мощность) и низкий удельный расход топлива. Традиционные системы топливоподачи не обеспечивают оба эти качества дизеля одновременно.
Диссертационная работа посвящена интенсификации (в одном из возможных вариантов) процесса подачи топлива в дизеле. Предлагается способ подачи топлива, реализованный в системе с разделенными процессами нагнетания и дозирования. Система разработана на кафедре «Автотракторные двигатели» ВолгГТУ и запатентована.
Как в плане общей концепции совершенствования транспортных дизелей, так и с точки зрения модернизации традиционных и создания новых систем топливоподачи, данную работу можно считать актуальной.
Цель работы. Определить возможности опытной системы топливоподачи и доказать целесообразность модернизации традиционных топливных систем для транспортных дизелей.
Задачи исследования:
разработать метод расчета процесса топливоподачи с учетом особенностей конструкции предлагаемой системы;
изучить механизм подачи топлива, реализованный в опытной системе;
исследовать влияние регулировочных параметров опытной системы на показатели процесса подачи топлива;
выполнить сравнительный анализ эффективности традиционной и опытной систем топливоподачи;
исследовать показатели дизеля с опытной системой топливоподачи.
Научная новизна. Впервые предложено разделение процессов нагнетания и дозирования в модернизированной традиционной системе топливоподачи.
Разработаны математическая модель, схема и алгоритм расчета процесса подачи топлива применительно к предлагаемой системе с разделенными процессами нагнетания и дозирования.
Достоверность и обоснованность научных положений работы обеспечена использованием фундаментальных положений механики и гидродинамики, применением вычислительной техники и современных методов экспериментальных исследований.
Методы исследования. Численные и натурные эксперименты с использованием методов математического моделирования процессов в системе топливоподачи и в цилиндре дизеля, а также современного измерительного оборудова-
ния.
Объект исследований. Модернизированная традиционная система топливоподачи с насосом высокого давления УТН-5.
Практическая ценность. Определены конструктивные и регулировочные параметры предлагаемой системы топливоподачи с разделенными процессами нагнетания и дозирования.
Доказана целесообразность модернизации традиционных топливных систем для транспортных дизелей.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались: на XI региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2006); 44-й и 45-й научных конференциях (Волгоград, 2007, 2008); международных научно-технических семинарах «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания» (Саратов, 2006, 2007); международной научно-технической конференции «Авто НН 08. Автомобильный транспорт в XXI веке» (Нижний Новгород, 2008); X Международном симпозиуме «Pojazdy 2009», (Польша, г. Варшава, 2009); международной конференции «Прогресс транспортных средств и систем» (Волгоград, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ. В том числе, 3 работы - в изданиях, включенных в перечень ВАК, и 2 патента РФ на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка использованной литературы и приложения. Содержит 130 страниц машинописного текста, 43 рисунков и 7 таблиц. Список использованной литературы включает 87 наименований.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:
конструкция системы топливоподачи с разделенными процессами нагнетания и дозирования;
метод гидродинамического расчета процесса топливоподачи, учитывающий конструктивные особенности предлагаемой топливной системы;
механизм подачи топлива с разделением процессов нагнетания и дозирования;
сравнительный анализ эффективности опытной и традиционной систем топливоподачи;
показатели тракторного дизеля с опытной системой топливоподачи.
