Улучшение пусковых качеств автотракторных дизелей в зимний период эксплуатации - Дипломная работа

1. Проблемы эксплуатации АТД в условиях низких температур 1.1 Влияние низких температур окружающей среды на пуск АТД 1.2 Процессы впрыскивания, смесеобразования и горения при низких температурах 2. Параметры топлива, влияющие на эксплуатационные качества АТД в условиях низких температур 2.1 Ассортимент и состав дизельных топлив 2.2 Низкотемпературные свойства дизельных топлив 2.3 Процесс кристаллизации н-парафинов и методы улучшения низкотемпературных свойств дизельного топлива 3. Работа топливной системы при низких температурах. способы обеспечения работоспособности 3.1 Особенности работы топливной аппаратуры дизеля при низких температурах 3.2 Обзор устройств для разрушения кристаллов н-парафинов в дизельном топливе 3.3 Современные способы облегчения пуска двигателей в зимнее время 4. Определение пределов работоспособности топливной системы при низких температурах 4.2 Методика расчета теплоемкости дизельного топлива при температурах ниже температуры помутнения 4.3 Методы расчета нагревательных элементов установленных в топливной системе дизеля 4.3.1 Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена 4.3.2 Уравнение движения жидкости в трубопроводе 4.3.3 Уравнение неразрывности потока жидкости 4.3.4 Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена в цилиндрических координатах 4.3.5 Режим течения дизельного топлива в трубопроводе 4.3.6 Граничные условия и краевая задача конвективного теплообмена 4.3.7 Расчет геометрических размеров подогревателя дизельного топлива 4.3.8 Математическая модель расчета расхода тепловой энергии на плавление кристаллов углеводородов дизельного топлива 4.3.9 Расчет тепла на плавление кристаллов 4.3.10 Расчет удельной мощности подогревателя для подогрева топлива в заданном интервале температур 5. Эксплуатационные испытания электронагревательного устройства 5.1 Показатели качества пусковых процессов дизеля 5.2 Влияние подогрева топлива на пусковые качества дизелей работающих на летнем топливе 5.3 Результаты использования предлагаемых устройств для обеспечения надежной и безотказной работы автотракторной техники в условиях реальной эксплуатации хозяйствами АПК ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА Введение автотракторный дизель эксплуатация Эксплуатация автотракторной техники, оснащенной дизельными двигателями, в зимний период сопряжена с большим расходом топлива и тепловой энергии. Это обусловлено тем, что при отрицательных температурах окружающей среды в дизельном топливе образуются кристаллы углеводородов парафинового ряда, которые накапливаются в узких местах штуцеров и топливопроводов, забивая фильтры грубой и тонкой очистки. Кроме того, при отрицательных температурах затрудняется пуск холодного дизеля. Температура окружающего воздуха оказывает существенное влияние на протекание физических процессов, связанных с кристаллизацией парафинистых углеводородов, конденсацией и растворением воды в топливе, мощностные, энергетические и экологические характеристики двигателя, надежность и долговечность работы топливной аппаратуры и двигателя в целом. Поэтому, исследования в области обоснования критериев и разработке простых, дешевых и долговечных приборов для пуска и прогрева дизельных двигателей в зимний период эксплуатации имеют важное практическое значение для различных отраслей промышленного и сельскохозяйственного производства Республики Беларусь. 1. Исследованиями [5] установлено, что снижение температуры окружающего воздуха от 20 0С до -35 0С приводит к повышению износа двигателя Д-37 М в среднем на 50...60%. Уменьшение температуры охлаждающей жидкости в двигателе с 85 0С до 45 0С приводит к снижению эффективной мощности дизеля на 5?6% [7], износ зеркала цилиндра возрастает в 4 раза (по сравнению с износом при нормальном тепловом состоянии). Зимой с понижением температуры окружающего воздуха от 20 0С до минус 37 0С вызывает уменьшению температуры воздуха во впускном коллекторе с 21 0С до минус 31 0С. Так, при эксплуатационных испытаниях системы питания автомобиля КамАЗ обнаружено, что на дымность отработавших газов и эксплуатационный расход топлива достигают минимума при температуре топлива в баке 36...37 0С. Одновременно с понижением температуры окружающей среды пропорционально увеличивается число отказов двигателей и других систем и механизмов трактора. Часть агрегатов (топливный насос высокого давления, фильтры тонкой и грубой очистки) находятся рядом с двигателем и нагреваются от него, другие (топливный бак, всасывающий топливопровод) расположены на значительном удалении от двигателя и охлаждаются окружающим воздухом. Угловая частота коленчатого вала изменяется в пределах 150...200 мин-1. Максимальное давление сгорания при первой вспышке достигает 8,5.105 Н/м2, затем снижается до (7...8).105 Н/м2. Так, например, если при давлении 30 МПа температура самовоспламенения топлива равна 200 0С, то при давлении 1 МПа она достигает 400 0С [14]. На (рис.1.2) показана схема взаимодействия факторов, влияющих на воспламеняемость смеси в начальный период пуска. В эксплуатации на эти параметры можно вл