В процессе эксплуатации двигателя между его одноименными элементами отмечается значительная разница показателей изменения их технического состояния.
В статье приводится анализ причин неравномерности изменения технического состояния одноименных элементов ДВС в процессе эксплуатации и обоснование зависимости ресурса двигателя от исходной неравномерности структурных параметров в подшипниках коленчатого вала и цилиндропоршневой группе.
На основании приведенного анализа даны рекомендации по управлению техническим состоянием одноименных элементов и прогнозированию ресурса ДВС.
При сохранении карбюраторной системы питания двухтактный двигатель приигрывает четырехтактному в экономичности и токсичности выбросов. Улучшить эти показатели для двухтактного двигателя можно, применив систему впрыска топлива. В этом случае сохраняется более простая и технологичная конструкция двухтактного двигателя. Применение системы впрыска вместо карбюратора позволяет устранить ряд недостатков, присущих мотоциклетным карбюраторам.
НАН Беларуси совместно с ОАО "Мотовело" работают над совершенствованием конструкции двухтактных мотоциклетных двигателей дорожных мотоциклов, к которым предъявляются все более жесткие требования по экономичности, токсичности отработавших газов, а также надежности и стабильности эксплуатационных характеристик.
УДК 621.437
Григорьянц Р.А.
Термический КПД дизельного роторного двигателя с бестурбинным наддувом
Создание мощных компактных и экономичных силовых установок на базе прошневых двигателей связано с необходимостью принудительного наполнения цилиндров воздухом.
В статье приводится расчет термического КПД теоретического цикла нового дизельного роторного двигателя с продолженным расширением рабочего тела непосредственно в рабочих камерах двигателя и наддувом без турбонагнетателя.
показана возможность упрощения и удешивления конструкции двигателя при одновременном увеличении его мощности и надежности.
На примере перспективного двигателя с непосредственным впрыском топлива рассмотрен процесс турбулентного догорания топлива в течение расширения и выпуска, определяющий уровень содержания оксидов углерода и азота в отработавших газах.
Предложены методы расчета полей скорости, коэффициента турбулентного обмена, температуры и содержания различных компонентов в камере сгорания и в цилиндре. Разработанные методики расчета можно использовать для оптимизации исходных параметров и конструкции ДВС.
Устойчивая и экономичная работа главого судового дизеля на долевых и малых скоростных режимах во многом определяетсянадежностью системы наддува. На долю этой системы приходится наибольшее количество отказов.
Приводятся результаты статистического исследования функциональной надежности турбокомпрессоров систем наддува судовых дизелей и нормативная база диагностических показателей по оценке их технического состояния в процессе эксплуатации.
Показано, что обеспечение надежности турбокомпрессора является наиболее выжным эксплуатационным фактором эффективной и надежной работы главного судового дизеля.
УДК 621.437
Корабельников С.К.
Регулятор числа оборотов двигателя
Электромеханический регулятор числа оборотов дизельного двигателя заменяет механический всережимный регулятор числа оборотов дизельного двигателя, использует жесткие механические и электрические связи между своими частями для перемещения топливодозирующего органа топливного насоса сельсином-двигателем.
Конечное положение топливодозирующего органа опреднляется положением педали подачи топлива и динамикой изменения частоты вращения вала двигателя. Их предварительное преобразование в электрические величины с помощью сельсинов-датчиков и суммирование угловых величин дифференциальным сельсином позволяет точно и плавно регулировать частоту вращения вала двигателя на всех режимах его работы.
Исключена дискретность перемещения топливодозирующего органа, что повышает равномерность изменения подачи количества топлива, снижает его расход и повышает экологические показатели работы двигателя.
УДК 621.437
Панчишный В.И.
Нейтрализация оксидов азота в отработавших газах дизелей
Оксиды азота являются одним из наиболее токсичных компонентов отработавших газов дизелей , а также других ДВС, работающих на переобедненных смесях. Среди направлений работ по снижению эмиссии NOx реальную перспективу имеют процессы каталитического селективного восстановления (так называемые SCR-NOx процессы), которые способны сократить до 50% от исходного уровня выброс оксидов азота.
Рассмотрены возможности двух вариантов SCR-NOx процесса - "углеводородного" и "аммиачного".
Показано, что селективное восстановление оксидов азота возможно как с использованием углеводородных восстановителей, так и соединений, содержащих аминогруппы, в частности, мочевины. Более предпочтительной является аммиачная схема, где источником аммиака служит мочевина. Для реализации этой схемы создан катализатор на основе оксидов ванадия и титана, выбраны оптимальные условия его работы и разработаны отдельные элементы системы подачи мочевины. Использование аммиачной схемы при испытании дизеля по Правилу ЕЭК ООН №49позволяет снизить выбросы оксидов азота на 50-60% от исходного уровня.
Для снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами двигатели оснащаются нейтрализаторами с активными элементами на основе металлов платиновой группы.
В приведенном исследовании изучалаль эффективность платиновых промотированных катализаторов на носителе из стекловолокнистой ткани с удельной поверхностью 0,2-0,7 кв.м/г. Преимуществом таких элементов является простота изготовления при эффективности сопоставимой с эффективностьюэлементов на блочном металлическом носителе.
Фильтрующие свойства стеклотканного активного элемента снижают его эффективностьиз-за накапливающейся в нем сажи.
Атмосферный воздух в рабочей зоне испытаний, диагностики, обслуживания и ремонта двигателей загрязнен токсичными составляющими отработавших газов. Контроль уровня загрязнения воздуха рабочей зоны осуществляется эпизодическим отбором проб и анализом их состава, что не отражает действительный процесс изменения состава атмосферы. Это не позволяет прогнозировать и фиксировать момент достижения предельнодопустимых концентраций вредных веществ в воздухе.
Система экологического автоматического мониторинга воздуха рабочей зоны учитывает динамику распространения вредных веществ в контролиркуемом пространстве.
Быстродействие и выбор мест установки датчиков непрервыного контроля состава воздуха позволяют оптимизировать режим системы вентиляции и обеспечитть экологическую безопасность в рабочей зоне.
Разработаны новые вторичные эталоны для определения цетанового числа (ЦЧ) дизельных топлив. Они представляют собой узкие фракции продуктов нефтепереработки практически индивидуальные углеводороды чистотой 95-97% с гарантированной стабильностью ЦЧ их различных партий.
Значения ЦЧ созданных эталонов равны 20 ед. (эталон 20) и 80 ед. (эталон 80). По точности определения ЦЧ дизельных топлив вторичные эталоны не уступают первичным, при этом их стоимость значительно ниже.
Внесено изменение в действующий стандарт, допускающий применение разработанных вторичных эталонов для определения ЦЧ дизельных топлив.