Полная версия

Главная arrow Техника arrow Исследование охлаждения надувочного воздуха автомобильного двигателя на безмоторном стенде

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы определяется продолжающейся тенденцией форсирования поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) по среднему эффективному давлению цикла ре на фоне ужесточения экологических требований, требований экономичности при установленных ресурсах работы.

С ростом ре, или иначе - литровой мощности, возрастает нагрузка на теплообменные устройства (ТОУ), применяемые в ДВС, такие как, охладитель надувочного воздуха (ОНВ), радиатор системы охлаждения, масляный радиатор и т.д. Эти устройства должны иметь высокую тепловую эффективность и обладать приемлемыми гидравлическими характеристиками. Условия компоновки теплообменников в составе двигателя требуют минимизации их габаритных размеров. Последнее заставляет применять различные способы интенсификации теплообмена. Любая интенсификация приводит к росту потерь давления, а это повышенные затраты энергии на прокачку теплоносителя, потеря его плотности, что особенно важно для ОНВ и т.д.

Процесс проектирования важный этап создания ТОУ, так как от точности конечных результатов проводимых при этом расчетов зависит трудоемкость и время процесса доводки. Процесс доводки также довольно трудоемок, поэтому важно проводить испытания на оборудовании, которое может дать максимальное количество информации об испытуемом объекте.

Как правило расчеты ведутся на дорогостоящих коммерческих пакетах прикладных программ, реализующих методы анализа, основанных на наиболее полных физических и математических моделях. Безусловно, это мощный инженерный инструмент. Однако нельзя забывать о том, что они не заменяют собой теоретические, эмпирические и полуэмпирические методы (модели нулевого уровня) [25,45]. В частности, эмпирические методы основаны на результатах обобщения физического эксперимента, которые сложно опровергнуть. Именно поэтому эксперимент является важной и необходимой частью любого исследования.

Цель работы: Теоретическое обоснование необходимости разработки и разработка исследовательского стенда для испытаний охладителей надувочного воздуха типа «воздух-воздух».

Объект исследований: элементы систем воздухоснабжения комбинированных дизелей (турбокомпрессор, охладитель надувочного воздуха типа «воздух-воздух»), их характеристики, стенд для исследования тепловых и гидравлических характеристик ОНВ, двухступенчатый наддув (перспективы применения).

Метод исследования: В работе применены методы расчетно-теоретического исследования, экономического анализа реализации проекта .

Достоверность результатов исследования обеспечивается применением известных и апробированных на практике положений теории теплообмена.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  • 1. применен сравнительный анализ влияния агрегатов наддува и ОНВ на массовый заряд на впуске в ДВС;
  • 2. проведена оценка максимально возможного уровня потерь давления во внутренних (по надувочному воздуху) каналах ОНВ типа «воздух-воздух»;
  • 3. разработана общая схема работы безмоторного стенда для исследования ОНВ;
  • 4. проведен технический анализ компонентов стенда, поиск поставщиков;
  • 5. проведена работа по «привязке» стенда к площадям кафедры.

Практическая значимость:

  • 1. Проект стенда для получения новых данных по тепловым и гидравлическим характеристикам ОНВ «воздух-воздух» теплообменных поверхностей с интенсификаторами теплоотдачи;
  • 2. Оценка возможности реализации двухступенчатого наддува комбинированных дизелей;
  • 3. Использование стенда при выполнении хоздоговорных и госбюджетных работ, а также в учебном процессе.

Основные положения, выносимые на защиту:

  • - определено ключевое влияние тепловой эффективности ОНВ на наполнение цилиндров комбинированных дизелей при достигнутом уровне эффективности компрессорных ступеней турбокомпрессоров;
  • - теоретически обоснована возможность и необходимости применения поверхностей ОНВ с интенсификаторами теплообмена, в том числе при двухступенчатом наддуве;
  • - при существующем уровне характеристик агрегатов воздухоснабжения выявлены возможности реализации двухступенчатого наддува комбинированных дизелей;
  • - принципиальная схема стенда и размещение его на площадях кафедры;
  • - стенд для исследования тепловых и гидравлических характеристик ОНВ с анализом метрологических характеристик средств измерения.

Реализация результатов работы. Результаты работы будут использованы при постройке безмоторного стенда для исследования охладителей надувочного воздуха типа «воздух-воздух».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на конференции «V Камские чтения» в 2013 году (ИНЭКА), «VI Камские чтения» в 2014 году (ИНЭКА).

Публикации. По материалам работы опубликованы тезисы, одна статья принята к изданию в сборнике «V Камские чтения» (Перечень ВАК) и одна в сборник ИНЭКА «VI Камские чтения».

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, результатов и выводов, списка литературы из 47 наименований. Содержание работы изложено на 64 страницах машинописного текста, включая 15 рисунков, 11 таблиц и 3 приложения.

 
Перейти к загрузке файла
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>