Ухудшение ограничительных характеристик современных дизелей с повышенным давлением наддува воздуха

Важно отметить, что увеличение давления наддува современных судовых дизелей привело к стремительному росту термической напряженности двигателей.

Тепловые перегрузки в двигателях возможны в случае, когда топливо впрыскивается в цилиндр, а заряда воздуха, поступающего в цилиндр, недостаточно для эффективного горения. В этом случае температура деталей цилиндро-поршневой группы заметно возрастает, превышая допустимые пределы. Превышение допустимых температур деталей цилиндро-поршневой группы может явиться причиной аварий двигателя. Поэтому для современных дизелей с высокой термической напряженностью контроль отсутствия перегрузки играет важную роль.

Работа судового двигателя на номинальном режиме является самым сложным процессом. Номинальный режим двигателя подразумевает длительную работу дизеля на номинальной мощности, при этом коэффициент избытка воздуха достигает своего минимального значения. Под коэффициентом избытка воздуха понимается отношение действительного заряда воздуха, находящегося в цилиндре, к теоретически необходимому для полного окисления топлива заряду воздуха. Таким образом, на номинальном режиме необходимо обеспечивать достаточное количество воздуха, чтобы не допустить термических перегрузок. На всех режимах эксплуатации двигателя необходимо, чтобы количество потребляемого двигателем воздуха было согласовано с количеством подаваемого воздуха турбокомпрессором. Важно отметить, что современные турбокомпрессоры развивают достаточно высокие давления наддува. При этом характеристика турбокомпрессора тем круче снижается на долевых режимах, чем выше максимальное давление наддува компрессора. Вероятно, это обусловлено температурой выхлопных газов и персоналиями турбокомпрессора.

Существует зависимость относительного избыточного давления от величины относительного часового расхода [6]. Она имеет следующий вид:

Преобразуем имеющееся выражение

Таким образом, получаем

Полученная зависимость удобна для анализа, поскольку все входящие в формулу величины мы можем легко определить для каждого конкретного двигателя. Полученное выражение справедливо для двигателей IV поколения. Возникает вопрос о существовании аналогичной зависимости для современных двигателей. Обозначим показатель степени удельного часового расхода через переменную m. Тогда новая зависимость принимает вид:

Где - давление наддува воздуха на произвольном режиме, МПа

- давление наддува воздуха на номинальном режиме, МПа

- относительный часовой расход топлива

- степень повышения давления для номинального режима работы

Показатель степени m может быть подсчитан для каждого конкретного двигателя. Чтобы определить показатель степени m произведем следующие преобразования

Наиболее простым решением полученной зависимости является графический метод. В качестве решения мы получим уравнение прямой следующего вида: . Данные, использованные для определения уравнения искомой прямой, представлены в следующей таблице:

Актуально о транспорте

Принципы разработки генерального плана депо, требования к размещению производственных участков и отделений
Под генеральным планом депо понимают взаимное расположение всех его зданий и сооружений, рельсовых и безрельсовых дорог, наземных и подземных инженерных коммуникаций, зеленых насаждений и ограждений в увязке со схемой производства и местными условиями (рельеф, конфигурация площадки, ориентация ее п ...

Пассажирские платформы
Платформы в зависимости от типа вокзала и расположения его относительно перронных путей различают основные (боковые), островные (промежуточные), тупиковые и распределительные, которые объединяют несколько тупиковых платформ. Платформы применяют высокие и низкие. Высокие платформы устраивают на круп ...

Безопасность жизнедеятельности на СТО ЗАО «Таврия»
Обеспечение безопасности жизнедеятельности и сохранение здоровья своих граждан является основным принципом в ряду приоритетов современного цивилизованного государства, так как гарантирует основное право человека – право на жизнь с допустимым уровнем безопасности или право каждого человека на наивыс ...