На современном этапе развития тракторных дизелей одной из главных задач их совершенствования является повышение удельной мощности и улучшение топливной экономичности.
Проблеме увеличения производства и модернизации промышленных тракторов Т-10 и, в частности, тракторных дизелей Д-180, пользующихся ус-тойчивым спросом в условиях рыночной экономики, большое внимание уделяется руководством ООО «ЧТЗ-УРАЛТРАК». Подтверждением может служить монография генерального директора этого предприятия – доктора экономических наук В.М. Платонова «Стратегии антикризисного управления и реструктуризации промышленных предприятий» (Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 252 с.).
К числу систем, определяющих мощность и топливную экономичность тракторного дизеля, относится система впуска, важнейшими элементами которой являются впускные каналы. На стадии проектирования двигателя целесообразно использовать такую расчетную схему оценки газодинамического совершенства впускных каналов с клапанами, которая в наибольшей степени определяет особенности реально протекающих процессов. Натурные эксперименты по отработке конструкции проточной части впускных каналов с клапанами требуют значительных средств. Для снижения стоимости экспериментальных работ и сокращения общей продолжительности доводки конструкции впускных каналов целесообразно применять методы расчетного эксперимента. В этой связи тема диссертационного исследования, посвященная совершенствованию элементов системы впуска и методов расчетной оценки их эффективности, актуальна.
Цель работы – улучшение показателей работы тракторного дизеля совершенствованием впускных каналов посредством разработки мероприятий по снижению газодинамического сопротивления проточной части и более полному использованию эффективных проходных сечений.
Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач.
1. Разработать методику расчета коэффициента наполнения, которой учитывается влияние конструкции впускных каналов на качество зарядки цилиндров двигателя.
2. Выявить взаимосвязь между коэффициентом наполнения цилиндров свежим зарядом и коэффициентом расхода впускных каналов.
3. Предложить расчетную модель коэффициента расхода впускных каналов, учитывающую влияние на этот параметр конструктивных особенностей проточной части канала и числа клапанов.
4. На основании экспериментальных исследований оценить степень дос-товерности и эффективность предлагаемого метода определения коэффи-циента наполнения и расчетной модели коэффициента расхода впускных ка-налов.
5. Разработать ряд мероприятий по улучшению проточной части впускных каналов тракторных дизелей производства ООО «ЧТЗ-УРАЛТРАК», способствующих улучшению технико-экономических показателей дизелей.
Объектом исследования являются впускные каналы головок цилинд-ров, тракторных дизелей с объемно-пленочным смесеобразованием.
Предметом исследования являются процессы, происходящие во впускных каналах головок цилиндров, характеристики которых обусловлены газодинамическими факторами, зависящими от условий течения воздушного заряда в проточной части и клапанной щели, и в конечном итоге, – от режима работы двигателя.
Методы исследования. Для решения поставленных задач ис-пользовались расчетно-теоретические методы и средства экспериментального исследования ДВС; методы математического, физического и компьютерного моделирования процессов, происходящих во впускных каналах поршневых ДВС; методы математической и статистической обработки экспериментальных данных.