Аннотация 4
Введение 6
1 Обзор применяемых технологий организации процесса сгорания в дизельном двигателе 7
1.2 Состояние проблемы снижения эмиссии дч с отработавшими газами дизелей и современные методы её решения 11
2 Тепловой расчет двигателя 15
2.1 Тепловой расчет 15
2.2 Тепловой баланс двигателя 26
3 Кинематический расчет 28
4 Динамический расчет 29
5 Снижение содержания сажи в ОГ добавкой водорода 34
6 Безопасность и экологичность проекта 28
6.1 Нормы по ограничению токсичности отработавших газов автотранспортных ДВС 38
6.3 Выводы по разделу безопасность и экологичность 39
Заключение 40
Список использованных источников 41
Приложение А - Результаты теплового расчета 43
Приложение Б - Результаты динамического расчета 65
Смесеобразование в дизельных двигателях протекает за очень короткий промежуток времени, примерно в десять раз меньший, чем в бензиновых. Поэтому получение однородной смеси в камере сгорания таких двигателей представляет значительно более трудную задачу, чем в бензиновых. Для обеспечения своевременного и полного сгорания топлива необходимо вводить значительный избыток воздуха (а = 1,25 - 1,75) и применять ряд других мер, обеспечивающих хорошее перемешивание воздуха и топлива.
Чтобы уменьшить коэффициент избытка воздуха, а, следовательно, повысить среднее эффективное давление и литровую мощность, необходимо улучшить качество смесеобразования за счет: - согласования формы камеры сгорания с формой топливного факела, выбрасываемого из форсунки при подаче топлива; - создания в камере сгорания интенсивных воздушных потоков вихрей, которые способствуют перемешиванию топлива с воздухом; - осуществления тонкого и однородного распыливания топлива.
Выполнение первых двух условий обеспечивается применением камер сгорания специальных форм. Тонкость и однородность распыливания топлива улучшается с увеличением давления впрыска, уменьшением диаметра соплового отверстия форсунки и вязкости топлива.
По способу смесеобразования дизельные двигатели бывают с неразделенными и разделенными камерами сгорания.
Неразделенные камеры представляют собой единый объем, ограниченный днищем поршня и поверхностями головки и стенок цилиндра. В этот объем через форсунку впрыскивается топливо в виде одной или нескольких струй, и в нем происходят процессы смесеобразования и сгорания. Для улучшения смесеобразования форму камеры сгорания стремятся согласовать с формой струи топлива, подаваемого форсункой, а воздушный поток заставляют вращаться вокруг вертикальной оси цилиндра и образовывать дополнительно кольцевой вихрь.
В бакалаврской работе спроектирован дизельный двигатель с добавкой водорода на такте впуска для повышения эффективности процесса сгорания и снижению токсичности по содержанию сажи в отработавших газах. В качестве базового взят дизельный двигатель для легкового автомобиля ВАЗ-341. Проведены основные расчеты двигателя, а именно, тепловой, кинематический, динамический, проведено проектирование основных систем и элементов двигателя.
Получено в дизельном двигателе с добавкой водорода для снижения токсичности по содержанию сажи в ОГ:
• минимальный удельный эффективный расход топлива снизился на 15% и составил 220 г/кВт*ч;
• максимальную мощность при номинальных оборотах n=5200 мин-1 составила 78 кВт по сравнению с базовым увеличение составило 10 %;
В разделе «Безопасность и экологичность проекта» показано что, спроектированный двигатель выполняет нормы по ограничению токсичности отработавших газов автотранспортных.
