Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат

на тему

Нормальная и жесткая работа дизельных двигателей

1. Особенности рабочего процесса. Рабочий процесс дизельных двигателей сравн-няно с бензиновыми происходит при более интенсивных режимах. Так, давление Вконце такта сжатия достигает 3 ... 4 МПа, а температура воздуха 500 ... 800 ° С. Давление впрыска пали-ва в тракторных дизелях составляет 12 МПа, а в автомобильных 80 ... 140 МПа. Время смесеобразования в дизельных двигателях в 10 раз меньше, чем у бензиновых. Так, если продолжительность испарения бензина в двигателе равна 0,025 с, то в дизелях (при одинаковой время-ТОТИ вращения вала -0,002 ... 0,003 с. Поэтому топливо в дизельных двигат-нах смешивается с воздухом значительно хуже, что требует повышенного избытка воздуха ( коэффициент избытка воздуха в быстроходных ди-зелях составляет 1,2 ... 1,5 против 0,8 ... 1,1 в бензиновых двигателях). Про-цесс смесеобразования и сгорания топлива в дизеле в значительной степени за- лежит от конструкции камеры сгорания и характеризуется периодом задержки самовоспламенения время от момента впрыска су Иши в цилиндр дизеля к возгоранию.

2. Нормальная работа дизеля возможна при условии, что температура застоя-нения топлива на 5 ... 10 ° С меньше, чем температура окружающего воздуха, или когда она на 3 ... 5 ° С выше температуры его помутнения.

Для улучшения низкотемпературных свойств дизельного топлива при его изготовлении из топлива удаляют парафин, добавляют примеси, уменьшают температуру кристаллизации, облегчают фракционный состав и уменьшают вязкость топлива.

Процесс удаления парафина из топлива, который получил название депара-финизации, заключается в вымораживании из него парафина при очень низких температурах. При этом получают топливо с хорошими низькотемперату-рнимы свойствами, но сам процесс очень сложный и снижает цетановое число топлива, о чем речь пойдет ниже. Поэтому депара-финизацию используют только для изготовления арктических сортов дизельного топлива.

Для сохранения цетанового числа на нужном уровне проводят неглубокую депарафинизацию топлива.

Более простой и дешевый способ улучшения низкотемпературных свойств дизельного топлива заключается в применении депрессорных присадок, уменьшающих температуру его застывания на 10 ... 15 ° С, но температура помутнения топлива при этом почти не меняется.

Чтобы устранить опасность образования кристаллов льда, к реактив-ного топлива, например, добавляют антильодотвирни примеси. Соединяю-ясь с гигроскопической водой, они образуют незамерзающую жидкость.

Самым простым и достаточно дешевым и эффективным способом здо-бытия дизельного топлива с хорошими низкотемпературными власти-ности является разбавление его керосиновыми фракциями. Этот способ широко применяют для приготовления зимних сортов топлива, имеют облегченный фракционный состав, пониженную вязкость и низкие темпера-туры помутнение и застывания. Если зимние марки топлива отсутствуют, то улучшения низкотемпературных свойств летних марок мо жна достичь добавлением в последние низькозастигаючих технических гасив (фракций реактивного топлива).

В условиях Украины зимнее дизельное топливо совсем не нужно. Достаточно при минусовых температурах воздуха добавлять в летнее дизель-никак топливо керосин. При температуре до -25 ° С добавляют до 10% керосина, а при более низкой до 25%. При этом температура застывания смеси снижает ется на 8 ... 10 ° С.

Однако при значительном разбавлении дизельного топлива керосином умень-шается цетановое число топлива, ведет к жесткой работы двигателя, ухудшение смазочных свойств топлива, в связи с чем повыше-ется износа плунжерных пар, увеличиваются расходы топлива и масел, повышаются дымность и токсичность отработавших газов. Примесь обычного керосина недопустима, поскольку он имеет плохие ни-зькотемпературни свойства (температура помутнения его коридоров-ет -12 ...- 15 ° С). Поэтому перед тем, как добавлять керосин, нужно уточнить температуру его помутнения, которая должна быть не выше -25 ° С, и на-че примесь керосина не дает эффекта.

3. Внешние признаки жесткой работы двигателя идентичны детонационно согла-рянню бензина в бензиновых двигателях, то есть прослушивается характер ный металлический стук от действия ударной волны на поршень двигателя. Такт сжатия в дизеле сопровождается вибрацией и перегревом двигателя.

Во время жесткой работы двигателя наблюдается повышенное вно-ние коренных подшипников коленчатого вала, особенно вклады-Шив через ударную волну на них; пригорают, деформируются, а иногда и ломаются поршневые кольца; увеличивается прорыв газов в картер дви-гуна; повышаются расходы топлива и масел, а также дымность и Токси-чнисть отработанных газов.

Чем меньше задержка самовоспламенения, тем скорее занимается па-ливо и медленнее растет давление в цилиндре, то есть мягче работает двигатель, и наоборот.

Таким образом, жесткость работы дизеля, характеризующееся скоростью увеличения давления в зависимости от угла ПКВ, связанная с по-держки самовоспламенения топлива. При жесткой работе двигателя повыше-ется износ деталей кривошипно-шатунного механизма, уменьшается экономичность работы двигателя и возникают другие ШКИД-ные последствия.

Жесткая работа двигателя наблюдается при уменьшении периода задержки самовоспламенения топлива (см. Рис.2.4). ее оценивают при увели-нии давления на Г ПКВ. Считают, что двигатель работает мягко при увели-нии давления до 0,25 ... 0,50 МПа на Г ПКВ, жестко при 0,6 ... 0,9 МПа и очень жестко, когда давление превышает 0,9 МПа (такие режимы могут привести к быстрому выходу его из строя).

Рис. 1

Зависимость периода задержки самовоспламенения и скорости роста давления в дизеле за углом ПКВ от степени сжатия

Период задержки самовоспламенения топлива, темп увеличения давления при его сгорании и, как следствие, возможность появления жесткой робо-ты дизеля зависят от степени сжатия (рис. 1), опережение впору-скування (рис. 2) и других факторов, в том числе испарения и самовоспламенения дизельного топлива. Подбирая для каждой конкрет-ной модели дизеля топливо имеетм выше ее склоны ность к самовозгоранию.

Для определения самовоспламенения дизельного топлива надо подобрать такой состав смеси цетана и альфаметилнафталину, который был бы ров-нозначний за температурой самовоспламенения исследуемом топливу. Таким образом, цетановое число топлива определяется процентным стекла-дом (по объему) цетана в эталонном топливе имеет одинаковое само-возгорания с исследуемым топливом.

С рис. 3 и 4 следует, что дизельное топливо должно иметь это-танов число в определенных оптимальных пределах. При более высоком цетановое число пуске двигателя при заданной температуре уменьшается (рис. 5). Однако надежный пуск охлажденного двигателя зде-большего зависит от его конструкции и режима пуска, чем от цетанового числа топлива.

Рис. 3

Зависимость цетанового числа дизельного налива от степени сжатия в дизеле

Для современных быстроходных двигателей отечественного производства используют топливо с цетановое число 45 и 52.

Использование топлива с цетановым числом меньше 40 может призовет-сти к жесткой работы дизельного двигателя. Это вполне очевидно, так как в топливе мало углеводородов парафинового ряда и многие ароматы-ческих углеводородов, которые способствуют увеличению периода задержки само-возгорания и жесткой работе двигателя.

Рис. 4

Зависимость параметров дизеля от цетанового числа топлива

q удельный расход топлива; v скорость роста давления от угла ПКВ;

Т3 период задержки самовоспламенения

Рис. 5

Зависимость продолжительности пуска холодного двигателя

от цетанового числа топлива при разных температурах воздуха

(частота вращения коленчатого вала 100 мин-1)

Таблица 1. Влияние показателей дизельного топлива на работу двигателя

Показатель, изменен по сравнению с нормой | Признак влияния изменения показателя | Нарушения в работе двигателя

Цетановое число менее 40

Фракционный состав (повышенная температура перегонки 50 и 96% топлива)

То же (пониженная температура)

Концентрация фактич-ных смол выше нормы

Температура помут-Нинни ниже нормы

Вязкость ниже нормы

Вязкость выше нормы

Концентрация серы выше нормы

Загрязненность

наличие воды

наличие механич-ных примесей | Ухудшение пусковых

качеств

Влияние малоизученный

Ухудшение работы двигателя

Осаждение смол на деталях и рост нагарообразование Загрязнение фильтров парафином

Увеличение конуса раз-пилювання топлива фор-ний. Работа двигат-на на обедненной смеси Уменьшение конуса раз-пилювання топлива фор-ний. Работа двигателя на обедненной смеси Увеличение содержания оксидов серы и серной и сернистой кислот

Снижение теплотвор ной способности топлива

Повышение быстро-сти износа дет-лей цилиндро-поршневой группы и топливной аппаратуры | Двигатель плохо работает или совсем не заводится Ухудшается пуск двигателя, интенсифику ется нагарообразование, закоксовываются кольца, возрастает степень вно-ния двигателя и увели-ется расход топлива

То же

Загрязняются фор-Сунки, снижается по-ность двигателя

Перебои в подаче топлива, двигатель глохнет.

Мощность двигателя снижается, а выношу ния его деталей растет

То же

Увеличивается степень износа двигателя в нас-лидок газовой и кисло-тной коррозии деталей

Перебои в работе двигат-на из-за ухудшения процесса горения смеси

Заедание игл и плун-жерив форсунок, по-загрязнению фильтров

Примечание. Повышение температуры начала кипения на 30% (до 260 ° С) и увеличение концентрации фактических смол в 2..3 раза призволить к уменьшению ресурса двигателя почти вдвое.

Загрузка...