Проект системы наддува автотракторного дизеля
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
ивоподачей, зажиганием и антитоксичными устройствами, а также новых процессов с использованием систем пневмораспыливания топлива, позволяющих сжигать обедненные смеси
Существенное снижение расхода топлива при эксплуатации тракторов и автомобилей достигается за iет обеспечения оптимального температурного режима функциональных систем двигателя (охлаждения, смазки, питания топливом и воздухом). В этой области перспективным остается направление, связанное с автоматическим регулированием теплового режима двигателя (автоматическое отключение вентилятора, ОНВ и прочее).
Снижение механических потерь и повышение топливной экономичности реализуется также за iет перспективных решений (установка вкладыша в средней части гильзы, ограничивающего теплопередачу; поршни нетрадиционной формы с тороидальной камерой сгорания и нирезистовой вставкой для верхнего поршневого кольца; охлаждение поршней маслом и др.).
В повышении надежности двигателей важное значение придается уменьшению неизбежного в производстве разброса параметров, применению методов и средств диагностики, повышению износостойкости и упрочнению несущих деталей, улучшению качества ГСМ и показателей фильтрующих элементов.
1.1.2 Улучшение экологических показателей
Токсичные элементы отработавших газов являются одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха в крупных городах. Количественный и качественный состав отработавших газов зависит от типа двигателя, его конструктивных параметров и совершенства рабочего процесса, технического состояния, установочных регулировок, режимов и условий работы.
У дизелей на долю сажи как адсорбенита токсичных веществ в режиме внешней скоростной характеристики приходится 78...85% от суммарной токсичности. Однокамерные дизели обладают лучшими показателями топливной экономичности, но имеют существенно (в 2... 10 раз) больший удельный выброс углеводородов, оксида углерода и окислов азота. При интенсификации процесса сгорания возрастает NOX в отработавших газах, но улучшается топливная экономичность.
В двигателях с искровым зажиганием образованию токсичных компонентов способствует низкое качество смесеобразования, неравномерное распределение смеси по цилиндрам, попадание моторного масла в камеру сгорания. При их работе на богатой смеси на долю СО приходится до 95%, а на бедной смеси на долю NOX - до 90% от общей токсичности отработавших газов.
Достигнутое на опытных экземплярах перспективных моделей дизелей снижение удельного расхода топлива практически не удаётся реализовать на серийных двигателях из-за необходимости удовлетворения ужесточённых требований по ограничению токсичности отработавших газов и прежде по оксидам азота. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами для автотракторных дизелей не должны превышать норм, установленных требованиями правил ЕЭК ООН, приведённых в табл. 1.1.
Таблица 1.1 - Нормы выброса вредных веществ дизельными двигателями
ПараметрыНормы и срок введенияЕвро-1 01.07.92Евро-2 01.10.95Евро-3 01.10.98Удельный выброс, г/(кВтч)Окислов азота875,4Окиси углерода4,54,04,0Углеводородов1,11,11,1Твёрдых частиц0,360,150.08
По мнению специалистов ведущих зарубежных фирм, нормативные требования Евро-1 выполняются с использованием обычной топливной сие. темы с механическим регулятором, требования Евро-3 можно обеспечим. только применением электронного регулирования, а Евро-2 - комбинацией обоих вариантов. До 30% их расходов на исследования затрачивается на экологичность машин. Совершенствуя дизели, они стремятся максимально снизить токсичность отработавших газов (при минимальных материальных затратах и расходах топлива). Недалеко момент, когда совершенствование самих двигателей уже не сможет решить проблему. В этой связи наиболее радикальным способом уменьшения токсичности отработавших газов является многофакторное решение по их нейтрализации за iёт применении термических или католитических нейтрализаторов окислительного типа (катализаторы) и сажевых фильтров, а также ужесточение требований к качеству топлива, прежде всего к содержанию в нём серы.
В каталитических нейтрализаторах отработавшие газы проводят через слой катализатора, ускоряющего протекание окислительных или восстановительных реакций. В качестве нейтрализаторов используют палладий, платину, окислы меди, никеля и др.
Термические нейтрализаторы обеспечивают высокотемпературное окисление СО и СН и низкотемпературное NO в NO2. Они выполняются в виде теплоизолированных камер, которые встраиваются в выпускную систему дизеля
Сажевые фильтры - наиболее действенное средство против мельчайших углеродистых частиц в отработавших газах, но они имеют такие существенные недостатки, как повышение противодавления на выпуске и сложность их регенерации (с использованием дополнительного топлива), что увеличивает суммарный расход топлива. Они менее надёжны и требуют больших затрат на изготовление и обслуживание, чем катализаторы. Поэтому область их применения ограничивается в основном внутригородским транспортом.
Повышение требований к экономическим показателям сопровождается тенденцией отхода от дизелей воздушного охлаждения, поскольку для них обходится дороже обеспечение растущих требований по ограничению выброса вредных веществ с отработавшими газами и шума двигателя по сравнению с дизелями жидкостного охлаждения.
Целесообразность впрыскивания топлива под высоким давлением определяют