Улучшение пусковых качеств автотракторных дизелей в зимний период эксплуатации
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
этих условиях обеспечивается за 35...40с при n>150... 160 мин -1.
Значения n, требуемые для осуществления пуска в этих условиях, обеспечиваются только при использовании системы пуска номинальным напряжением 24В. Однако характер протекания рабочего процесса при температуре минус 25С свидетельствует о граничных условиях применения этих устройств при этой температуре.
Для обеспечения пуска при температурах ниже минус 20С наиболее эффективным является использование подогревателей топлива [69-71]. На рис 5.6 приведена осциллограмма первых циклов разгона дизеля при температуре минус 20С.
Рис.5.6. Осциллограмма первых циклов разгона дизеля при пуске с использованием подогревателей дизельного топлива. Температура -20оС, n=109 мин-1: 1,2,3,4 - давление в первом, втором третьем и четвертом цилиндрах соответственно; 5 - частота вращения коленчатого вала дизеля
Как следует из приведенной на рис 5.6 осциллограммы первых циклов разгона дизеля при температуре минус 20С, при пуске с использованием подогревателей топлива, установленных в топливной системе дизеля, процесс сгорания начинается уже на втором цикле сжатия одного из цилиндров, а остальные цилиндры включаются в работу достаточно равномерно в следующих после первой вспышки циклах, что обеспечивает уверенный и быстрый разгон коленчатого вала. Поэтому анализ влияния различных факторов на протекание рабочего процесса при использовании подогревателей топлива целесообразно проводить по параметрам второго рабочего процесса. При n=106 мин-1 четыре первых вспышки в первом, третьем, четвертом и втором цилиндрах обеспечили разгон дизеля до 480 мин-1, еще через два цикла частота вращения составила 546 мин -1.
Пуск дизеля при использовании подогревателей топлива осуществляется за 25...35 циклов. В этом случае Pz1 ВСП = 3,3 МПа, dP/dj =0,43 МПа/град, у второй вспышки Pz2 ВСП = 5,3 МПа, dP/dj =0,7 МПа/град. По мере разгона дизеля Pz увеличивается до 9... 11 МПа, достигая в отдельных циклах перед выходом дизеля на режим самостоятельной работы 11,5... 12,5 МПа.
Сравнение рабочего процесса при использовании подогревателей топлива с процессом при пуске с ЛВЖ и ЭФУ показывает значительно большую эффективность первых как по условиям возникновения первой вспышки, так и по развитию процесса сгорания при разгоне коленчатого вала. При этом некоторое увеличение нагрузок на детали в сравнении с пуском при ЭФУ и ЛВЖ отмечается только при выходе на режим самостоятельной работы, а на первых рабочих циклах пуска Pz и dP/dj практически одинаковы.
Применение электроподогревателей топлива обеспечивает высокие пусковые качества дизеля в широком диапазоне температур. Как следует из приведенных на рис.5.7. пусковых характеристик, при n=106 мин-1 применение электроподогревателей обеспечивает пуск дизеля на масле класса вязкости 4З/8 при температуре минус 25С за 4с, а при температуре минус 2С - за 3 с. На масле класса вязкости 8 дизель с применением подогревателей топлива при минус 15С , а на масле класса вязкости 10 - при минус 10С .
На пуск дизеля при низких температурах значительное влияние оказывает пусковая частота вращения. Так, увеличение n c 110 до
мин-1 при температуре минус 5С сокращает продолжительность пуска дизеля 4Ч11/12,5 без использования дополнительных средств с 18...20 до 10... 11с, при температуре минус 20С и использовании электроподогрева топлива - с 20...40 до 16... 18с. Эта же тенденция сохраняется и при пуске с ЛВЖ, но в указанном диапазоне частоты вращения коленчатого вала сокращение продолжительности пуска не так значительно.
Рис. 5.7. Пусковые характеристики дизеля 4 Ч 11/12,5 с установкой электроподогревателей при различных сортах топлива и масла:
- Токр=-25 оС, масло М-4З/8 Г2, топливо З;
- Токр=-20 оС, масло М-4З/8 Г2, топливо З;
- Токр=-15 оС, масло М-8 Г2, топливо З;
- Токр=-10 оС, масло М-10 Г2, топливо Л
Снижение нагрузок на детали дизеля при увеличении пусковой частоты вращения отмечается и более низких температурах. В связи с этим при использовании электроподогревателей топлива перспективным является применением систем пуска напряжением 24 В, обеспечивающим значительное увеличение n в сравнении c 12-вольтной системой.
.2 Влияние подогрева топлива на пусковые качества дизелей работающих на летнем топливе
При проведении испытаний электронагревательных устройств [69-71] на тракторе МТЗ -80 с двигателем Д-240 Л была снята характеристика продолжительности пуска по ГОСТ 18509-88.
Испытания проводились на дизельном топливе марки Л ГОСТ 305-82 с температурами помутнения и застывания -50С и -120С соответственно. Характеристика снималась при значениях температуры окружающего воздуха с интервалом между ними не менее 50С. Температура охлаждающей жидкости в головке и блоке цилиндров дизеля, масло в поддоне до начала испытаний не отличалась от температуры окружающей среды не более чем на 1 0С. После проведения каждого пуска дизель выдерживался в камере не менее 2 часов. Пуск осуществлялся попытками общей продолжительностью 3 мин для каждой температуры. Продолжительность пуска определялась до момента отключения пускового двигателя, при этом после выхода дизеля на устойчивую частоту вращения холостого хода он должен был работать не менее 2 мин. На каждом температурном режиме проводилось не менее 3 пусков. Были сняты также пусковые характеристики дизеля Д-240 с предлагаемыми электронагревательными устройствами.
При снятии каждой характеристики пуск проводился не менее чем при четырех