Таблица 3
Оптимальные сочетания концентрации [NO
x
] и
g
e
на различных режимах
работы базового/опытного (с теплоизолированной гильзой) двигателя
n
, мин
−
1
1000/1000
1500/1500
2000/2000
2800/2800
p
впр.max
, бар
400/400
600/600
900/900
1100/1100
u
, м/с
12/12
16/14
20/18
30/22
g
e
, г/(кВт
∙
ч)
243/245
222/226
220/223
231/235
[NO
x
], ppm 380/460
360/400
670/705
860/920
водом теплоты и базового двигателя довольно близки. Однако топ-
ливная экономичность теплоизолированного двигателя по сравнению
с базовым дизелем может быть сохранена. Более того, на частичных
режимах она может быть даже увеличена при работе дизеля на значи-
тельно обедненных смесях (см. табл. 1 и 3). Таким образом, при работе
дизеля с теплоизолированной камерой на сильно обедненной горючей
смеси расход топлива по сравнению с базовым двигателем может быть
снижен без увеличения концентраций оксидов азота в продуктах сго-
рания. Это открывает новые возможности двигателя с уменьшенным
отводом теплоты от рабочего тела, работающего на высоких коэффи-
циентах избытка воздуха. Отметим, что перспективы усовершенство-
вания рабочего процесса двигателей с уменьшенным отводом теплоты
до настоящего времени в таком аспекте не изучались и в настоящей
статье рассматриваются впервые.
Регулирование двигателя с уменьшенным отводом теплоты по
УОВТ позволяет снизить не только расход топлива и концентра-
цию вредных выбросов, как это было отмечено ранее, но и дает
возможность уменьшить жесткость работы двигателя и значение мак-
симального давления цикла
p
z
. Это происходит прежде всего за счет
сокращения периода задержки воспламенения. Применение керамиче-
ского теплоизолятора на гильзе уменьшает в среднем на 20% задержку
воспламенения, и в результате процесс сгорания протекает сравни-
тельно плавно, скорость нарастания давления
dp/dϕ
уменьшается и
пропорционально снижается уровень шума, возникающий в рабочем
процессе двигателя. По предварительным оценкам снижение на 20%
скорости нарастания давления для дизелей исследуемого типа может
привести к снижению шума на 4. . . 5 дБ (по приблизительным оценкам
шум на расстоянии 1 м от двигателя снижается с 92 до 86. . . 87 дБ).
Это подтверждает улучшение экологической (шумовой) характери-
стики теплоизолированного двигателя в результате снижения отвода
теплоты от рабочего тела, что особенно важно в процессе дизелизации
автомобильного транспорта.
Выводы.
1. Анализ уровней температур в характерных областях
камеры сгорания (центральной части поверхности огневого днища
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4 97
