Влияние качества процесса топливоподачи на экономические и экологические показатели транспортного дизеля - page 22

основании результатов исследований распылителей на безмоторном
стенде, которые более доступны и менее трудоемки, но позволяют по- лучить обширный экспериментальный материал по качеству процесса
впрыскивания топлива распылителями различных типов. Такое прогнозирование экономических и экологических показате - лей дизеля может быть проведено путем сопоставления названных по- казателей с величиной площади SА под АЧС силы Fс гидродинамичес- кого давления струи топлива на поверхность датчика этой силы . Следу- ет учитывать, что в быстроходных дизелях с объемным смесеобразова - нием начальные очаги воспламенения распыливаемого топлива возни- кают в камере сгорания на расстоянии 12. . . 15 мм и более от распыли- вающего отверстия [14]. Поэтому при сопоставлении экономических и
экологических показателей дизеля с величиной площади SA под АЧС
силы Fси целесообразно использовать данные, полученные при уста- новке датчика силы Fсна расстоянии Lд = 50 мм от распыливающего
отверстия форсунки. Приведенные на рис . 11 данные, построенные с использованием
результатов проведенных безмоторных (см. рис. 7, 8) и моторных (см. рис. 9, 10) испытаний топливной системы дизеля Д-245, свидетель- ствуют о наличии зависимости показателей топливной экономичности
и токсичности ОГ от площади SА под АЧС силы Fс. Так, с увеличе- нием значения SА (с ростом возмущенности струи распыливаемого
топлива, вызванным увеличением цикловой подачи топлива) удель- ный эффективный расход топлива gе , концентрации в ОГ монооксида
углерода ССО и легких углеводородов ССНх монотонно уменьшают- ся, а содержание в ОГ оксидов азота СNOx , напротив, увеличивается
(см. рис. 11). Такая зависимость показателей дизеля от S А отмечена
как при частоте вращения кулачкового вала ТНВД nтн = 1200 мин −1
(рис. 11, а), так и при nтн = 800 мин−1 (рис. 11, б). Повышение концен- трации C СО в ОГ при больших значениях SА на режиме максимального
крутящего момента при nтн = 800 мин−1 и М е = 100 % (две точки при
SА = 1 , 75 и 1,90 Н∙кГц на рис. 11, б). обусловлено увеличением темпе- ратур сгорания топлива на режиме максимального крутящего момента
и диссоциацией образовавшегося диоксида углерода СО2 с образова- нием монооксида СО и кислорода О2 в высокотемпературных зонах
топливного факела [2]. Проведенный по методике работ [15, 16] корреляционный анализ
приведенных на рис. 11 зависимостей показал, что при nтн = 1200 мин −1
(см. рис. 11, а) выборочный коэффициент корреляции для зависимости
gе = f ( SА ) оказался равным r = 0, 776, для зависимости CNOx = f (S А)
— r = 0, 915, для зависимости СCO = f ( SА ) — r = 0, 888, для зави- симости СCH x = f ( SА ) — r = 0, 863. Для режимов с nтн = 800 мин −1
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2005. № 2 99