12 / 15
Р.З. Кавтарадзе, И.А. Зиновьев
124
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4
Установлено, что предложенные альтернативные характеристики впрыски-
вания, способствующие частично-гомогенному процессу сгорания в дизеле,
обеспечивают лучшие экологические показатели по сравнению с серийным ди-
зелем с двукратной (разделенной) характеристикой впрыскивания.
На основе анализа характеристик впрыскивания определены оптимальные
значения параметров топливоподачи, обеспечивающих частично-гомогенное сго-
рание для исследуемого дизеля на режиме частичной нагрузки: четыре предвари-
тельные порции топлива (по 5 % цикловой подачи, первая порция впрыскивается
при φ = 280
), пилотная порция (10 %) и основная порция. Такая характеристика
подачи топлива, обозначенная как (280–411)-процесс, обеспечивая частично-
гомогенное сгорание на режиме частичной нагрузки, позволяет снизить суммар-
ную за цикл массовую долю оксидов азота с [NO
x
] = 0,00044 (для серийного дизеля с
базовым СТМ-процессом) до [NO
x
] = 0,00023. Отметим, что другой частично-
гомогенный 311-процесс также уменьшает этот показатель до [NO
x
] =
= 0,00029. Кроме того, (280–411)-процесс по сравнению с другими процессами при-
водит к снижению скорости нарастания давления в начальной фазе сгорания и, как
следствие, к уменьшению шума дизеля. Суммарные за цикл значения концентра-
ции сажи для исследуемых частично-гомогенных процессов остаются практически
на одинаковом уровне и несущественно отличаются от базового СТМ-процесса. В
целях дальнейшего снижения выбросов сажи рекомендуется применение рецирку-
ляции отработавших газов, а также использование воз-можности дополнительного
(после основного) впрыскивания небольших порций топлива на такте расширения.
Для обеспечения приемлемых экологических показателей дизеля для всего спектра
режимов его работы целесообразно процессы частично-гомогенного сгорания, оп-
тимизированные на частичных режимах нагрузки, совместить с традиционным
дизельным сгоранием на номинальном режиме.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Кавтарадзе Р.З
. Теория поршневых двигателей. Специальные главы. М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 720 с.
2.
Merker G., Schwarz Ch., Teichmann R.
(Hrsg.). GrundlagenVerbrennungsmotoren. Funk-
tionsweise, Simulation, Messtechnik. 6. Auflage. Vieweg Teubner-Verlag/Springer
Fachmedien. Wiesbaden GmbH, 2014. 795 s.
3.
Кавтарадзе Р.З., Онищенко Д.О., Зеленцов А.А
. Трехмерное моделирование нестаци-
онарных теплофизических процессов в поршневых двигателях. М.: Изд-во МГТУ
им. Н.Э. Баумана, 2012. 85 с.
4.
FIRE
. Users Manual Version 2014. AVL List GmbH. Graz. Austria, 2014.
5.
Schneemann A., Emmrich Th., Bach E
. Oberflächentemperaturmessung und lokale
Wärmeübergang // Informationstagung Motoren. Herbst 2006. Würzburg. Heft R 535. 2006.
S. 281–305.
6.
Homogene
dieselverbrennung — verfahren zur emissionsreduzierung. Teil 2: Unter-
suchungen am Nfz-Motor / E. Müller, Ch. Weiskirch, E. Bach, Th. Emmrich, E. Bach,
A. Schneemann // MTZ. 2006. No. 11. S. 906–917.