На развитие а/м двигателей решающее влияние оказывает проблема топливно-энергетических ресурсов и ужесточение норм выброса вредных веществ. Основой достижения минимального удельного расхода топлива и выброса вредных веществ является совершенствование процесса сгорания а/м двигателей.
Бензиновые двигатели.
Качество сгорания топлива зависит прежде всего от хорошего приготовления горючей смеси и от равномерного (количественного и качественного) ее распределения по цилиндрам двигателя.
Критерием оптимальной работы системы питания являются возможность работы двигателя на стехиометрической или слегка обедненной смеси в широком диапазоне режимов.
Оптимальное приготовление и распределение смеси по цилиндрам трудно обеспечить на неустановившихся режимах и в особенности на режимах рациона и принудительного х.хода. На практике существует несколько способов решения этой проблемы.
Подогрев впускного трубопровода и согласования характеристик карбюратора обеспечивают снижение расхода топлива и уменьшение выброса вредных веществ.
Исследования НИИАТ показали, что бензиновый двигатель в части, зависящей от смесеобразующей системы и, в первую очередь, от карбюратора и впускного трубопривода, имеет большие потенциальные возможности для успешного решения данной проблемы.
Применение многокамерных карбюраторов позволяет увеличить не только литровую мощность двигателя на 5-6 %, но и обеспечивает при этом удовлетворительные показатели токсичности и топливной экономичности на режимах частичных нагрузок.
Совершенствование конструкций карбюраторов в дальнейшем будет осуществляться в направлении оптимизации топлива на режимах активного х.хода и режимах ускорения, а также путем полного прекращения подачи топлива при работе двигателя на принудительном хол.ходе.
Анализ тенденций развития современного двигателестроения показывает, что доля 2х-камерных карбюраторов в мировой практике карбюраторостроения составляет 40% для двигателей с рабочим объемом 1,5 л и повышается по мере повышения рабочего объема. Однако существующие конструкции смесеобазующих систем в ряде случаев (особенно в режиме разгона) не могут обеспечить требуемого уровня токсичности ОГ и плавного увеличения крутящего момента. Эти недостатки в известной мере могут быть преодолены путем оптимизации характеристик обогатительных систем карбюратора и рационального подогрева горючей смеси.
В современном двигателестроении в качестве одного из важнейших направлений снижения расхода топлива признаны обеднение состава горючей смеси до стехеометрического состава на режиме полного дросселя и применения бедных смесей (a =1,2-1,3) в режимах частичных нагрузок.
Экономическая работа а/м при минимально возможном выбросе вредных веществ на основных эксплуатационных режимах во много предопределяется надежной и правильной работой системы экономайзера.
Раннее открытие клапана экономайзера К-88М даже на величину 0,8 мм существенно обогащает горючую смесь на режимах малых и средних нагрузок, при которых это обогащение нежелательно. Расход топлива при этом увеличивается на 4-6%.
Позднее включение клапана также нежелательно, т.к. при движении а/м с одной и той же скоростью необходимо увеличивать величину открытия дросселя. Такое включение клапана ведет к ухудшению топливной экономичности до 3-5% и некоторому повышению СН.
В городских условиях эксплуатации а/м сравнительно мало (2-6%) работает на режимах полной мощности.
С целью снижения расхода топлива в НИИАТ были проведены спец.опыты, сущность которых заключалась в том, что при некоторых условиях эксплуатации а/м Зил 130 целесообразно выключение клапана экономайзера. В результате опытов выяснено, что на режимах больших нагрузок при отключении клапана содержание СО уменьшается до 1-2%, в то время как при работающем клапане - 5-7 %, а расход топлива уменьшается на 4%.
Оправданным техническим решением является применение двигателей с меньшим рабочим объемом Зил 130-Зил 555 (Зил 157-Д).
Одним из важных направлений улучшения топливной экономичности является увеличение e , увеличивающее не только термодинамический , но и относительный КПД. Увеличение Е целесообразно до тех пор, пока улучшение показателей работы двигателя достигается без каких-либо признаков детонации.
Увеличение Е на 1 ед. в пределах (6,5 -9) уменьшает расход топлива на 4-6 %. Повышение Е свыше 9 ед. уже недостаточно эффективно из-за уменьшения величины приращения экономии топлива, повышения стоимости высокооктановых бензинов и др.факторов.
Снижение расхода топлива имеет важное значение в первую очередь для грузовых а/м с карбюраторными двигателями большого рабочего объема, т.е. с большим абсолютным расходом топлива.
Применение на этих двигателях вихревого движения топлива, улучшающее качество смесеобразования и распределения топлива по цилиндрам, способствует повышению Е на 1 ед. это обеспечивает снижение расхода топлива на 5-6%.
Перспективным является применение на АТ форкамерно-факельных двигателей. Рабочая смесь воспламеняется от факела продуктов неполного сгорания, выбрасываемых через сипловые отверстия из дополнительной камеры малого объема (3-4 см3). В дополнительной камере смесь богатого состава воспламеняется свечой зажигания.
Применение форкамерно-факельного зажигания установл. на а/м Зил-130Ф снижает расход топлива по пробегу примерно на 10,5% и на 12% на единицу транспортной работы. В городских условиях расход топлива Газ-3102 12,7 л/100км, у Газ -24 = 13,48 л/100 км (8%).
Электронные системы впрыска топлива обеспечивают точное дозирование топлива по отдельным цилиндрам во всем диапазоне режимов двигателя. Эти системы можно рассматривать как мини-компьютеры, позволяющие точно регулировать поступление бензина в зависимости от переменных условий эксплуатации.
Применение на АТ систем впрыска легкого топлива позволяет повысить на 10-12% мощность двигателя за счет улучшения коэфф. наполенения и улучшить топливную экономичность на 8-10% и сократить содержание вредных веществ в ОГ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.