СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ...............…………...........… | 5 |
ВВЕДЕНИЕ .....................................................................………..............… | 8 |
1. АНАЛИЗ ПУТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ ВОЗДУХО- СНАБЖЕНИЯ ДИЗЕЛЕЙ ....…...........................................….....…….. | 22 |
1.1. Обзор способов охлаждения наддувочного воздуха и условия его применения в ДВС.................…………………... | 24 |
1.2. Особенности рекуперативных систем охлаждения наддувочного воздуха …………..……………………………. | 27 |
1.3. Сравнительный нализ конструкций теплообменных поверхно- стей с целью выбора рационального типа холодильника ...... | 29 |
1.4. Влияние промежуточного охлаждения наддувочного воздуха на токсичность отработавших газов дизелей ...……... | 33 |
1.5. Выводы и постановка задач исследования .................………... | 36 |
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ ДВУХТАКТНОГО ДИЗЕЛЯ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА .................................…….. | 40 |
2.1. Выбор метода моделирования внутрицилиндровых процессов ………………………………… | 40 |
2.2. Методика математического моделирования турбулентного движения заряда в цилиндре ДВС …………..……………......... | 44 |
2.3. Определение коэффициента трения вращающегося воздушного заряда о стенки цилиндра .....…...................……...... | 51 |
2.4. Проверка адекватности математической модели ..….......…....... | 59 |
2.5. Многофакторные зависимости для определения показателей газообмена цилиндра дизеля ДН 12/2х12 ....…....... | 63 |
2.6. Условия однозначности, используемые при моделировании характеристик двигателя 6ДН .......................……….…….......... | 69 |
2.7. Выводы ..................................................………............................. | 70 |
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ УЛУЧШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ тепловозного ДИЗЕЛЯ 6ДН | 71 |
3.1. Постановка задачи теоретического исследования .....……......... | 71 |
3.2. Результаты расчета параметров режима номинальной мощности дизеля 6ДН с различными вариантами модернизации системы воздухоснабжения ..............……........... | 75 |
3.3. Выбор рациональных параметров системы воздухоснабжения тепловозной модификации дизеля 6ДН с ОНВ и рекомендации …………...……….………. | 80 |
3.4. Анализ влияния фаз газораспределения на показатели дизеля …………………….…………………….... | 84 |
3.5. Анализ влияния максимального угла закрутки впускных окон на показатели рабочего цикла дизеля 6ДН ….…………………………............ | 88 |
3.6. Анализ влияния максимального угла закрутки впускного окна на характер течения заряда в цилиндре дизеля в период продувки .........………….. | 92 |
3.7. Выводы ..........................................….............................................. | 97 |
4. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДО- ВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ 6ДН .......……................... | 100 |
4.1. Стенд для испытания развернутых дизелей .................…............ | 100 |
4.2. Стенд для статической продувки гильз цилиндров и методика проведения эксперимента ................................……….................. | 104 |
4.2.1. Установка для статической продувки цилиндров .....……...... | 104 |
4.2.2. Методика обработки результатов статической продувки гильзцилиндров. Результаты испытаний .....................…….............. | 106 |
4.3.Методика экспериментального исследования газообмена вцилиндрах быстроходных двухтактных дизелей ...………........ | 108 |
4.3.1. Экспериментальное исследование газообмена при помощи анализа проб газа ....……………..........…................... | 109 |
4.3.2. Разработанное устройство для отбора проб газа .....………...... | 111 |
4.3.3. Определение параметров газообмена газовым анализом……. | 115 |
4.4. Определение токсичности выпускных газов ..............……...... | 116 |
4.4.1. Оборудование и методика для проведения газового анализа .. | 116 |
4.4.2. Методика обработки результатов газового анализа ….…....... | 118 |
4.5. Определение мощности механических потерь на трение в двигателе ..…………………………………………….................. | 119 |
4.6. Определение адиабатического КПД турбины ....…………......... | 122 |
4.7. Выводы ................................................................…....………........ | 122 |
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ 6ДН …...………..……………........................................... | 124 |
5.1. Разработанная конструкция охладителя наддувочного воздуха для дизеля 6ДН ....…………………………………...….. | 124 |
5.2. Результаты экспериментальной проверки эффективности охлаждения наддувочного воздуха на дизеле 6ДН ..……........... | 130 |
5.3. Анализ режимов совместной работы поршневой части дизеля 6ДН и компрессора .............................................. | 136 |
5.4. Выбор рациональной конфигурации и размеров впускных окон цилиндра .............................................................………....... | 138 |
5.4.1. Выбор конфигурации впускных окон ...………...............…...... | 138 |
5.4.2. Выбор тангенциального угла наклона впускных окон четырехгранной формы. ...…….................................................... | 140 |
5.4.3. Совершенствование гидравлических характеристик впускных окон четырехгранной формы ......……..…................. | 149 |
5.5. Сравнительные тепловозные характеристики базового и модернизированного дизеля 6ДН ...................…………............... | 154 |
5.6. Выводы ..............................................................……….......……... | 159 |
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ ..........………......... | 161 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .............................................………........…....... | 164 |
ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………….…... | 182 |
Приложение А. Общие сведения о двигателе 6ТД ........................…….... | 182 |
Приложение Б. Эксплуатационные показатели тепловозного дизеля 6ДН в составе ДП ДР-1А .........………...….......... | 184 |
Приложение В. Методика расчета характеристик двухтактного дизеля с прямоточно-щелевой продувкой ..........…......... | 186 |
Приложение Г. Оценка погрешности измерений …………….....…......... | 207 |
Приложение Д. Список технических отчетов, используемых в диссертации …………………………... | 228 |
Приложение Е. Акты внедрения результатов работы .....………….......... | 235 |
Для заказа доставки работы воспользуйтесь поиском на сайте http://www.mydisser.com/search.html |
ВВЕДЕНИЕ
Железнодорожный транспорт Украины испытывает острую потребность в новых дизель-поездах (ДП), выполняющих основной объем пригородных и межобластных пассажирских перевозок на неэлектрофицированных участках дорог. В настоящее время перевозки осуществляются ДП, выпуск которых организован в Литве (ДР-1А) и Венгрии (Д1). В качестве силовых установок в указанных ДП применяются дизели 12ЧН 18/20 (завод "Звезда" г. Санкт-Петербург) и 12ЧН 17/24 (MTU, Германия) мощностью 735 и 537 кВт соответственно.
Украинский ДП (ДЭЛ-01) разрабатывается холдинговой компанией "Лугансктепловоз" в сотрудничестве с институтами и предприятиями Украины. В последнее время ими также ведутся работы по созданию ДП с перспективным силовым модулем, устанавливаемым под кузовом вагона, для чего требуется дизель, имеющий малую высоту.
Очевидно, что создание и освоение производства собственного ДП, а также организация модернизации силовых установок существующего парка ДП потребует решения большого количества взаимосвязанных финансовых, организационных, научно-технических и технологических проблем. Одной из важнейших комплексных проблем является разработка отечественного дизеля для силовой установки ДП.
Анализ условий работы дизель-поездов ДР-1А и Д1 показывает, что разрабатываемый дизель должен соответствовать следующим основным требованиям:
- габариты и масса дизеля должна вписываться в существующие моторные отсеки ДП при проведении их модернизации;
- мощность дизеля должна обеспечить существующие графики движения;
- путевая экономичность должна быть не хуже дизелей-предшественников;
- удовлетворять требованиям по дымности ГОСТ 24028-80 и показателям выброса вредных веществ, установленных ГСТУ 32.001-94;