Способ улучшения эффективности работы дизельного двигателя

 

Изобретение относится к способам технического обслуживания и ремонта дизельных двигателей. Способ улучшения эффективности работы дизельного двигателя заключается в том, что на работающем двигателе при номинальной частоте вращения коленчатого вала определяют компрессию в цилиндрах, характеризующую степень износа цилиндропоршневой группы, и в зависимости от полученных значений компрессии устанавливают давление начала подъема иглы форсунки, обеспечивающее минимальную дымность отработавших газов и максимальную эффективную мощность двигателя для данной степени износа цилиндропоршневой группы. Изобретение направлено на повышение мощности, топливной экономичности и снижение загрязнения окружающей среды продуктами неполного сгорания путем достижения полноты сгорания топлива в цилиндрах дизеля. 2 з.п. ф-лы, 14 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам технического обслуживания и ремонтам дизельных двигателей и может быть использовано на предприятиях технического обслуживания и ремонта дизельных двигателей для достижения максимальной эффективной мощности и минимальной дымности отработавших газов дизелей.

Известен способ улучшения эффективности работы дизельного двигателя (патент РФ N 1838768, МПК G 01 L 23/22, 1993) путем регулировки давления начала подъема иглы форсунки с помощью установки натяжения пружины, заключающийся в то, что на работающем дизельном двигателе поочередно изменяют степень затяжки пружины каждой форсунки и наблюдают за частотой вращения коленчатого вала двигателя и дымностью отработавших газов, а изменение затяжки пружины каждой форсунки прекращают при достижении относительно максимальной частоты вращения коленчатого вала и относительно минимальной дымности отработавших газов, причем регулировку давления начала подъема иглы форсунки ведут при выключенной из работы группе цилиндров дизельного двигателя и цилиндры отключают через один в порядке последовательности их работы.

Известный способ не позволяет обеспечить допустимый уровень дымности отработавших газов в связи с тем, что при износе цилиндропоршневой группы снижается коэффициент избытка воздуха a от 1,8 до 1,2 и топливо не полностью сгорает, кроме того, у двигателя с изношенной цилиндропоршневой группой процесс сгорания смещается на линию расширения, таким образом, не достигается максимальная эффективная мощность, получаемая только при оптимальном угле опережения впрыскивания топлива.

Изобретение направлено на повышение мощности, топливной экономичности и снижение загрязнения окружающей среды продуктами неполного сгорания за счет достижения полноты сгорания топлива в цилиндрах дизеля.

Технический результат достигается тем, что в способе улучшения эффективности работы дизельного двигателя путем регулировки давления начала подъема иглы форсунки с помощью натяжения пружины на работающем двигателе при номинальной частоте вращения коленчатого вала определяют компрессию в цилиндрах, характеризующую степень износа цилиндропоршневой группы и. в зависимости от полученных значений компрессии, устанавливают давление начала подъема иглы форсунки, обеспечивающее минимальную дымность отработавших газов и максимальную эффективную мощность двигателя для данной степени износа цилиндропоршневой группы.

В зависимости от полученных значений компрессии устанавливают угол опережения впрыскивания топлива с помощью муфты, обеспечивающий минимальную дымность отработавших газов и максимальную эффективную мощность двигателя для данной степени износа цилиндропоршневой группы.

В зависимости от полученных значений компрессии устанавливают номинальную цикловую подачу топлива поворотом каждой секции топливного насоса, обеспечивающую относительно минимальную дымность отработавших газов при относительно максимальной эффективной мощности двигателя для данной степени износа цилиндропоршневой группы.

Отличительными признаками от прототипа является то, что на работающем двигателе при номинальной частоте вращения коленчатого вала определяют компрессию в цилиндрах, характеризующую степень износа цилиндропоршневой группы, и, в зависимости от полученных значений компрессии, устанавливают давление начала подъема иглы форсунки, угол опережения впрыскивания топлива и номинальную цикловую подачу, обеспечивающие относительно максимальную эффективную мощность при относительно минимальной дымности для данной степени износа цилиндропоршневой группы.

Пример Для дизеля КамАЗ-740 с новой цилиндропоршневой группой компрессия P_с = 3,8-4,0 МПа, с полностью изношенной цилиндропоршневой группой P_с=3,0 МПа. Разность значений компрессии по цилиндрам допускается не более 0,2 МПа. При различной частоте вращения коленчатого вала значение компрессии изменяется (фиг. 1) из-за утечек воздушного заряда через неплотности в сопряжениях. Поэтому для более точного определения состояния цилиндропоршневой группы необходимо измерение компрессии производить при одной и той же частоте вращения коленчатого вала, при минимальных утечках воздушного заряда, т.е. оптимально подходит номинальная частота вращения коленчатого вала (при полной подаче топлива).

Для определения регулировочных параметров используется установка, состоящая из двигателя КамАЗ-740 (84 12/12) без сцепления и коробки передач и тормозного устройства, позволяющая регистрировать крутящий момент и частоту вращения коленчатого вала двигателя.

Изменение состояния цилиндропоршневой группы имитируется изменение зазора в замке компрессионных колец и контролируется компрессометром. Всего имитируется 3 степени износа цилиндропоршневой группы, что отражено в таблице.

Первый этап включает в себя получение регулировочных характеристик двигателя по углу опережения впрыскивания топлива при различной степени износа цилиндропоршневой группы и различном давлении начала подъема иглы форсунки, снятых при номинальной частоте вращения коленчатого вала n = 2600 мин^-1 и полной подаче топлива (фиг. 2 - 4).

По результатам анализа регулировочных характеристик определяются скорректированные значения установочного угла опережения впрыскивания топлива и давления начала подъема иглы форсунки при различной степени износа цилиндропоршневой группы.

Второй этап включает определение величины снижения номинальной цикловой подачи топлива на режимах максимального крутящего момента (частота вращения коленчатого вала двигателя n= 1600 мин^-1) и номинальной мощности (частота вращения коленчатого вала двигателя n=2600 мин^-1 при различной степени износа цилиндропоршневой группы (фиг. 5 -10). При этом измеряется дымность отработавших газов. Снижение номинальной цикловой подачи топлива осуществляется до момента заметного снижения дымности отработавших газов и начала падения эффективной мощности двигателя. Полученные значения номинальной цикловой подачи считаются регулировочными для данной степени износа цилиндропоршневой группы.

После определения регулировочных параметров снимаются внешние скоростные характеристики дизеля при различной степени износа цилиндропоршневой группы (фиг. 11, 12, 13) без проведения и после проведения дополнительной регулировки, анализ которых свидетельствует ов

Формула изобретения

1. Способ улучшения эффективности работы дизельного двигателя путем регулировки давления начала подъема иглы форсунки с помощью натяжения пружины, отличающийся тем, что на работающем двигателе при номинальной частоте вращения коленчатого вала определяют компрессию в цилиндрах, характеризующую степень износа цилиндропоршневой группы, и в зависимости от полученных значений компрессии устанавливают давление начала подъема иглы форсунки, обеспечивающее минимальную дымность отработавших газов и максимальную эффективную мощность двигателя для данной степени износа цилиндропоршневой группы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зависимости от полученных значений компрессии устанавливают угол опережения впрыскивания топлива с помощью муфты, обеспечивающий минимальную дымность отработавших газов и максимальную эффективную мощность двигателя для данной степени износа цилиндропоршневой группы.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в зависимости от полученных значений компрессии устанавливают номинальную цикловую подачу топлива поворотом каждой секции топливного насоса, обеспечивающую относительно минимальную дымность отработавших газов при относительно максимальной эффективной мощности двигателя для данной степени износа цилиндропоршневой группы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15