Направления совершенствования систем автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок

Исследован двигатель с размерностью 70/72, степенью сжатия 15,

работающий на частичном нагрузочном режиме с мощностью 8,9 кВт

при частоте вращения 1400 мин

−

. Мощность поршневого компрес-

сора составила 1,37 кВт, давление на впуске 0,44МПа, коэффициент

избытка воздуха 2,3, его расход 0,014 кг/с, доля “внутренней” рецирку-

ляции 31%, УОВТ 67 градусов п.к.в. до ВМТ, его продолжительность

2,8 град п.к.в., давление впрыскивания 54,5МПа, цикловая подача

топлива 11 мг, его удельный эффективный расход 210 г/(кВт

∙

ч), вы-

брос оксидов азота 0,01 г/(кВт

∙

ч). В двигателе Z-engine использованы

штифтовые или клапанные форсунки. Смоделировано впрыскивание

ДТ штифтовой форсункой, разделенное на два этапа: течение топлива

в каналах распылителя и развитие струй топлива с испарением капель

внутри цилиндра. Сначала определялись расходные параметры распы-

лителя, характеристики турбулентности, толщина потока на выходе

из распылителя, области, занятые паром, образовавшимся в процессе

кавитации и области, занятые воздухом, проникающим из цилиндра в

каналы распылителя. На втором этапе моделировался распад струи на

капли. Проведен анализ факторов, влияющих на распыливание топли-

ва (диаметр штифта форсунки, максимальное давление впрыскивания

и его продолжительность, коэффициент сужения струи) в целях огра-

ничения дальнобойности струи. Определено сочетание указанных

факторов, обеспечивающих впрыскивание с максимальными скоро-

стями, но уменьшенными массами, что дает возможность увеличить

продолжительность впрыскивания, не допуская попадания топлива на

стенки цилиндра.

В докладе В.А. Маркова, В.В. Фурмана, С.С. Лободы (МГТУ

им. Н.Э. Баумана, “ППП Дизельавтоматика”, г. Саратов) “Моделиро-

вание рабочего процесса дизеля типа Д50 с системой электронного

управления топливоподачей” представлены результаты расчета па-

раметров тепловозного дизеля со штатной и опытной системами

топливоподачи. Штатная система представляет собой разделенную

систему топливоподачи с ТНВД, нагнетательными топливопрово-

дами и многосопловыми форсунками. Опытная система содержит

электронно-управляемые клапаны, установленные в надплунжерных

полостях насосных секций ТНВД. Расчетные исследования прове-

дены с использованием ПК ДИЗЕЛЬ-РК. В качестве исследуемого

фактора принято изменение закона подачи топлива и характеристики

давления впрыскивания при переходе от штатной системы с гидроме-

ханической системой управления к опытной системе топливоподачи

с системой электронного управления типа ЭСУВТ.01. При расчете

рабочего процесса дизеля со штатной и опытной системами топли-

воподачи использованы законы подачи, полученные при расчетных

исследованиях с использованием ПК ВПРЫСК для номинального ре-

жима с частотой вращения 750 мин

−

и цикловой подачей топлива

140 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 5