ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ № 3 (225) 2006 год

РЕФЕРАТЫ СТАТЕЙ

РАСЧЕТЫ. КОНСТРУИРОВАНИЕ. ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ

В статье представлены результаты работы по совершенствованию дизелей Д49 за счет изменения конструкции, применения новых технологий изготовления деталей и прогрессивных материалов, улучшения характеристик агрегатов, применения электронных средств управления топливоподачей и воздухоснабжением. В результате внедрения перечисленных новшеств были созданы дизели Д49 третьего поколения. Представитель этого поколения — дизель 12ЧН26/26 в составе тепловозного дизель-генератора 21-26ДГ-01 обеспечивает вступающие в силу с 2012 г. требования директивы ЕС 2004/26 EG по выбросам вредных веществ в атмосферу.

С помощью моделирования процесса распространения пламени в камере сгорания роторно-поршневого двигателя выполнены исследования зависимости величины недогорания топлива от частоты вращения и нагрузки на двигателе ВАЗ-311. Экспериментально показано, что применение фазированного впрыскивания топлива позволяет уменьшить его недогорание и улучшить топливную экономичность по сравнению с использованием карбюратора.

На кафедре «ДВС и теплотехника» СПбГАУ проводится НИР по эффективному использованию газовых топлив в двигателях. Разработана модель расчета оптимальных параметров ФК газового двигателя и в качестве примера определены параметры ФК двигателя УЗАМ-3317.

СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЕЙ. АГРЕГАТЫ

В данной статье представлен метод расчета износа профиля кулачка в клапанном механизме двигателя внутреннего сгорания. Расчет выполняется с учетом кинематического типа клапанного механизма, действующих силовых факторов, гидродинамических условий смазки в сопряжении кулачок–толкатель, свойств материалов, а также изменения трибологических характеристик в течение эксплуатации. Это дает возможность прогнозировать работоспособность и долговечность распределительных валов как на стадии проектирования, так и эксплуатации.

В статье представлены результаты работ и даны рекомендации по совершенствованию проточных частей компрессоров агрегатов турбонаддува, позволяющие улучшить эксплуатационные характеристики транспортных дизелей и использованные при проектировании конструкций серийных промышленных агрегатов.

АВТОМАТИЗАЦИЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЕ

Представлены алгоритмы для построения классификаторов текущего наблюдаемого состояния и прогноза на основе нейронных сетей для автоматического контроля и диагностирования судовых дизелей. Алгоритм классификатора текущего состояния предложен на основе вероятностной нейронной сети (PNN — Probabilistic Neural Networks), а алгоритм классификатора прогноза — на основе адаптивной аппроксимации наблюдаемых данных или фильтрации с помощью нейронных сетей с прямой связью.

Выполнен анализ возможностей аналогоцифровых преобразователей (АЦП) на технологии преобразования напряжения в частоту (ПНЧ) для построения измерительных каналов систем автоматического контроля и диагностирования (САКД) судовых дизелей по виброакустическим сигналам (ВАС). Для САКД судовых ДВС синтезируется многоканальный АЦП, который состоит из многоканального нормирующего устройства, ПНЧ и цифровых фильтров. Предложена блок-схема АЦП для измерения ВАС с современными методами передачи сигналов (методы оптической, антенной передачи и др.).

ИСПЫТАНИЯ. ИЗМЕРЕНИЯ

Предложен метод определения нагрузки поршневого двигателя, основанный на зависимости внутрицикловой неравномерности вращения коленчатого вала от момента сопротивления потребителя. Приведены результаты экспериментальной проверки информативности предложенного метода на установившихся и неустановившихся режимах работы одноцилиндрового двигателя. Показана возможность применения кинематических критериев нагружения, определяемых при реализации данного метода для решения задач адаптивного управления двигателем в эксплуатационных условиях.

Приведены сравнительные результаты измерений гидродинамического давления в шатунном подшипнике стандартными пьезоэлектрическим датчиком и разработанными мембранным и стержневым тензометрическими датчиками. Определены максимальные гидродинамические давления в шатунном подшипнике в зависимости от нагрузки на шатун.

В условиях высокогорья (Перу) из-за разряженной атмосферы мощность дизеля снижается на 30 % при ухудшении показателей экологичности и дымности ОГ. В статье рассмотрены возможные методы и средства восстановления и улучшения показателей дизеля, в том числе при работе на смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа. Смесевое топливо подается в камеру сгорания дизеля штатной модернизированной топливной системой.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЕЙ

С учетом высокой стоимости современных коленчатых валов возникает необходимость их восстановления в номинальный или ремонтные размеры при ремонте двигателей. Предлагаемые ремонтному производству технологии нанесения металлопокрытия на изношенные шейки имеют ряд существенных недостатков, следствием которых является снижение усталостной прочности восстановленных валов. В связи с этим предложен и разработан способ восстановления шеек коленчатых валов, который позволяет значительно снизить недостатки известных способов. Принципиальное отличие этого способа в том, что на предварительно обработанную восстанавливаемую шейку в расчетный размер устанавливают тонкостенную стальную закаленную разрезную ремонтную втулку, а затем приваривают ее к шейке с применением щадящих сварочных режимов.

ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ

К первоочередным мерам по улучшению показателей парка автомобильных дизелей следует отнести повышение топливной экономичности и улучшение экологических качеств. Это достигается использованием эффективных комплексных средств и методов целенаправленного физико-химического воздействия на параметры процессов дизельного цикла. Сформулированы основные условия организации рабочего цикла дизеля с улучшенными эколого-экономическими показателями. Показано, что универсальным воздействием на процесс горения топлива обладает ВТЭ переменного состава. Проведены экспериментальные исследования на удизеле, подтверждающие возможность одновременного снижения NOx и дымности ОГ.

НОВОСТИ ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЯ

• Стратегический план снижения вредных выбросов от железнодорожного транспорта в Европпе
• Воздух Калифорнии станет чище
• Снижение выбросов дизелей: ближайшие перспективы