Формирование требований к характеристике впрыскивания высокооборотного дизеля в целях снижения токсичности

Инженерный журнал: наука и инновации

# 3·2017 1

УДК 621.436 DOI 10.18698/2308-6033-2017-3-1594

Формирование требований к характеристике

впрыскивания высокооборотного дизеля

в целях снижения токсичности

А.А. Денисов, Е.E. Старков

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Повышение экологичности — ключевой вопрос при создании и доводке современных

двигателей. В связи с этим проектирование топливной аппаратуры с учетом норм

эмиссии вредных веществ является актуальной задачей. В работе выполнено моде-

лирование рабочего процесса перспективного двигателя в целях формирования тре-

бований к параметрам топливоподачи. Поле независимых переменных включало сле-

дующие величины: диаметр и количество сопловых отверстий распылителя, угол

опережения впрыскивания топлива, относительную продолжительность первой

стадии впрыскивания, относительную скорость на первой стадии впрыскивания и

степень рециркуляции

отработавших газов. Исследование проведено применительно

к режимам работы, определяемым стандартом ISO 8178-4–2013 для оценки ток-

сичности судовых двигателей. На основании полученных результатов выработаны

рекомендации к профилю характеристик впрыскивания и предложен способ управ-

ления с использованием форсунки, имеющей дополнительное регулирующее сечение.

Ключевые слова

: оптимизация, рабочий процесс, токсичность, характеристика

впрыскивания, испытательные циклы, режимы работы, рециркуляция, отрабо-

тавшие газы, моделирование

Введение.

Важнейшим направлением развития современного

двигателестроения является обеспечение соответствия все более уже-

сточающимся экологическим нормам.

Для снижения токсичности создают топливную аппаратуру, поз-

воляющую управлять процессом сгорания. Это направление призна-

ется приоритетным в сравнении с использованием систем очистки

отработавших газов (ОГ) [1]. Особенно активно исследования ведут-

ся применительно к топливной аппаратуре аккумуляторного типа

(Common Rail) [2].

Управление процессом топливоподачи включает не только уве-

личение максимального давления впрыскивания (на сегодня удалось

достичь уровня 400 МПа [3]), но и профилирование характеристики

впрыскивания. Это особенно актуально для средне- и высокооборот-

ных дизелей тепловозного и судового назначения, циклы экологиче-

ских испытаний которых состоят в основном из режимов средней

и полной нагрузки (рис. 1). Продолжительность топливоподачи на

этих режимах позволяет профилировать характеристику впрыскива-

ния в широком диапазоне.