Улучшение технико-экономических показателей двухтактного дизеля 6ТД на основе выбора оптимальных параметров системы наддува

Abstract

RU: Серийный вариант дизеля 6ДН12/2х12 (6ТД) имеет привод центробежного нагнетателя наддувочного воздуха с постоянным передаточным отношением. Это приводит к чрезмерно большим давлениям наддува на режимах малых нагрузок и к недостаточному давлению наддува при работе по внешней характеристике в зоне пониженных частот вращения коленчатого вала. Механизмы, позволяющие изменять передаточное отношение провода нагнетателя, известны, однако работы по определению оптимальной характеристики регулирования передаточного отношения привода в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки и температуры окружающей среды (диапазон изменения температур от –400С до +550С) ранее не проводились. В диссертации усовершенствована программа расчета характеристик рабочего цикла комбинированного дизеля, разработанная в ХарГАЖТ, и с ее помощью выполнено теоретическое исследование по определению оптимальной характеристики регулирования передаточного отношения привода нагнетателя по трем параметрам. Выполнена также оптимизация конструктивных параметров трех типов выпускных систем и показано, что система с преобразователями импульсов обеспечивает наилучшие показатели дизеля. Достоверность и обоснованность выводов, сделанных на основании расчетных исследований, проверена экспериментально на развернутом дизеле. Установлено, что регулирование передаточного отношения по оптимальной характеристике позволяет повысить коэффициент приспособляемости на 13% , а также снизить удельный эффективный расход топлива при работе по нагрузочным характеристикам от 10% до 60% в зависимости от нагрузки. Выполнена оценка эффективности применения регулирования передаточного отношения привода нагнетателя для дизеля 6ТД, который используется в качестве силовой установки дизель-поезда ДР1А . С использованием гистограммы распределения времени работы на разных режимах тепловозной характеристики рассчитаны среднеэксплуатационные расходы топлива дизеля с регулируемым передаточным отношением привода нагнетателя и серийного. Показано, что экономия топлива, которая может быть получена благодаря применению регулируемого привода, достигает 10% по сравнению с серийным дизелем.

EN: It is researched the possibilities of reduction of the diesel engine 6ДН12/2х12 (6ТД) operational fuel consumption at the cost of optimization of the exhaust system constructive parameters and controlling of the supercharger drive gear ratio, depending on the crankshaft speed, load and ambient temperature. It is shown, that the exhaust system with transformers of impulses is appropriate for use. Analytical relations are obtained for the calculation of optimal controlling relations. It is determined, that the supercharger drive controlling allows to increase the accommodation coefficient by 13% and fuel consumption by 10...60 % depending on the load, when operated to the load characteristic.