Название: Экономика и управление в промышленности - Анализ рисков и страхование (Л.А. Никольская, Е.Н. Ермола)

Жанр: Гуманитарные

Просмотров: 978


Ухудшение условий самовоспламенения топлива.

 

Бояринцев С.А.

Новосибирское высшее военное командное училище МО РФ

 

При понижении температуры окружающего воздуха увеличивается вязкость топлива, вследствие чего:

ухудшается прокачиваемость топлива через трубопроводы и фильтры;

ухудшается распыление топлива в цилиндрах;

ухудшается процесс смесеобразования.

     Капли высоковязкого топлива получаются крупными с излишне большой дальнобойностью образующегося из них факела, что ведет к замедленному испарению и частичной конденсации топлива на днище поршня и стенках камеры сгорания. В результате нарушается процесс горения (понижение КГД двигателя, увеличение нагара на деталях камеры сгорания, дымный выпуск отработавших газов). Этого можно избежать путем применения топлив, химический состав которых при данной температуре остается неизменным.

На ухудшение самовоспламенения топлива в основном влияют:

ухудшение качества распыления топлива;

снижение давления в конце такта сжатия.

Температурный режим двигателя перед пуском обуславливается перед пуском необходимостью создания условий для самовоспламенения топлива.

Надежный пуск двигателя обеспечивается в полном объеме в том случае, если температура воздуха в конце такта сжатия (Тс) превышает температуру самовоспламенения топлива на 100 - 150 °С, т.е.

                                                                Тс > Тт + ΔТ

где, Тс - температура самовоспламенения топлива;

  ΔТ - превышение температуры воздуха в конце такта сжатия.

Тс =200+150 = 350 °С

Температура воздуха в конце такта сжатия зависит от конструктивных параметров дизеля и температуры всасываемого воздуха и определяется формулой:

Тс = Та* (Рс/ Ра)*(n1_- 1)/n1

где, Та - температура всасываемого воздуха на входе (°С);

Ра и Рс - давление воздуха в начале и в конце такта сжатия (кгс/см2);

n1- показатель политропы сжатия.

Тс

 

 

 

 

Зона пуска

 

380

367

 

Пуск невозможен

 

355

 

329

304

 

 

 

279

 

254

 

        

                   180      200    220        240     260    280          30          Та

Для шестицилиндрового дизельного двигателя УТД-20С1 данные параметры составляют. Ра = 0,085; Рс= Ра+ Еn-1; n =1,34; Е= 15,8 .

Самовоспламенение топлива можно улучшить, повысив температуру на впуске и давление в конце такта сжатия.

Для улучшения условий самовоспламенения в настоящее время применяют

а) Предпусковой разогрев стенок цилиндров и головок блока двигателя.

При разогреве двигателя подогревателем, тепло Qp (Qp =90000 ккал/ч) расходуется на нагрев металла, охлаждающей жидкости, моторного масла, а так же на потери тепла через радиаторы и поверхность двигателя, уравнение теплового баланса предпускового разогрева имеет вид:

Qр = Qбк + Qож +Qмм +Qн,

где: 48\% тепла создаваемого подогревателем расходуется на нагрев блок - картера и составляет 43200 ккал/ч - (Qбк);

21\% тепла расходуется на нагрев охлаждающей жидкости и составляет 18900 ккал/ч - (Qж);

4\% тепла расходуется на разогрев масла в масляном баке и составляет. 3600 ккал/ч - (Q мм);

27\% тепла составляют потери поверхностью двигателя и радиатором и составляет 24300 ккал/ч - (Qн).

Для уменьшения потерь за счет рассеивания тепла поверхностью двигателя и радиатором в атмосферу следует закрывать двигатель и радиатор утеплительными ковриками.

б) Подогрев всасываемого воздуха на некоторых объектах БТВТ производится за счет использования систем ЭФУ или БФП. Но при использовании ЭФУ топливо- воздушная смесь, подаваемая в цилиндры, получается обедненной из-за того, что часть воздуха сгорает при работе ЭФУ.

в) Повышение давления воздуха в конце такта сжатия. Изменение температуры влияет на физико-химические свойства материалов (увеличение зазоров в паре поршень-гильза при этом возникает частичная утечка заряда воздуха).

Эта проблема может быть решена применением системы впрыска масла в цилиндры двигателя непосредственно перед пуском. Данный способ повышает герметичность камеры сгорания за счет затекания масла в зазоры между поршнем и гильзой цилиндра, увеличивает степень сжатия на период пуска, обеспечивает надежный пуск двигателя, поскольку температура самовоспламенения у масел ниже, чем у топлива.