Расчетно-экспериментальное исследование влияния теплоизоляции поршня и гильзы на образование оксидов азота в продуктах сгорания быстроходного дизеля - page 4

этом небольшое повышение давления в режиме прокрутки у теплоизо-
лированных двигателей можно объяснить повышением температуры
газа в результате относительно высокой температуры поверхности ка-
меры сгорания. Изменение частоты вращения при этом может оказать
влияние на компрессионные свойства поршневых колец и привести
к увеличению утечки газов. Однако это влияние для исследуемого
диапазона частоты вращения коленчатого вала также не играет реша-
ющей роли. Все замеры проводились с помощью приборов и аппа-
ратуры, предварительно проверенных и тарированных в соответствии
с существующими стандартами на данный вид исследовательских ис-
пытаний (положениями о контроле измерительных приборов при уста-
новившемся тепловом состоянии двигателя, постоянной температуре
картерного масла и выхлопных газов).
Для достоверности результатов сравнительного анализа исходные
индикаторные диаграммы базового и теплоизолированного двигателей
должны соответствовать идентичным условиям эксперимента. Одна-
ко, как показали экспериментальные исследования, применение те-
плоизоляции в таком случае не дает улучшения эффективных пока-
зателей двигателя, скорее наоборот, так как повышается удельный
расход топлива. Эффективные и экологические характеристики ди-
зеля можно улучшать, как отмечалось ранее, подбирая оптимальные
конструктивные (диаметр и число сопловых отверстий), режимные
(давление впрыскивания и интенсивность закрутки потока) и регули-
руемые (угол опережения впрыскивания) параметры. Очевидно, что
необоснованный и случайный подбор этих параметров в случае те-
плоизолированного двигателя может привести к сильному ухудше-
нию показателей. В таком случае сравнение с базовым дизелем теряет
смысл. В связи с этим следует рассматривать такую совокупность ука-
занных параметров, которая обеспечивает улучшенные эффективные
показатели, прежде всего удельный расход топлива, теплоизолирован-
ного дизеля. Кроме того, не следует забывать, что при этом ожидается
повышение концентраций оксидов азота в выпускных газах двигателя
и повышение температуры отработавших газов. Положительное влия-
ние теплоизоляции на эффективные показателей двигателя при удачно
подобранных конструктивных, режимных и регулируемых факторах
наблюдается на характеристиках тепловыделения, полученных в ре-
зультате обработки индикаторных диаграмм, базового и теплоизоли-
рованного дизелей [8]. Интегральные характеристики тепловыделения
x
=
x
(
ϕ
)
показывают, что наличие теплоизолирующей вставки на рас-
смотренных режимах работы приводит к улучшению процесса сгора-
ния. В диапазоне частоты вращения
n
= 1000
. . .
2800
мин
1
наличие
теплоизолирующей вставки на гильзе цилиндра может привести к по-
вышению результирующей температуры газа примерно на 20. . . 45
С.
86 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,...20
Powered by FlippingBook