13.10 Повышение давления впрыска с целью сокращения продолжительности впрыска топлива

Анализ многочисленных исследований, выполненных дизелестроительными фирмами за последние годы, показывает, что одним из главных мероприятий повышения экономичности дизелей является сокращение продолжительности процесса сгорания топлива. Это подтверждает и анализ индикаторных диаграмм двигателей. Продолжительность сгорания существенно зависит от длительности процесса впрыска топлива, стремление к сокращению которой ведет к необходимости увеличения максимального давления впрыска.

Исследования показали, что уменьшение диаметра капель топлива с 21 до 13 мкм происходит при изменении давления впрыска от 30 до ПО МПа. Дальнейшее увеличение давления впрыска благотворно влияет на экономичность дизеля через сокращение продолжительности впрыска топлива.

Многие фирмы (МаК, MTU, MAN B&W и др.) утверждают, что продолжительность впрыска не должна превосходить 30° ПКВ. О значительном влиянии на экономические показатели дизелей максимального и среднего давления впрыска топлива, а также об устойчивой тенденции увеличения давления впрыска на всех новых и модернизированных дизелях свидетельствуют многочисленные публикации. Обобщая полученные из публикаций данные, можно отметить, что для снижения удельного эффективного расхода топлива на 2 г/кВтч необходимо повысить максимальное давление впрыска на 6-7,5 МПа, а среднее - на 7,5-10,5 МПа.

Повышение давления впрыска и скорости плунжера ТНВД потребовало конструктивного совершенствования деталей привода ТНВД и насос -форсунки. Основные мероприятия в этом направлении:

• увеличение диаметра начальной окружности кулачка;

• увеличение несущей поверхности кулачка;

• усиление распределительного вала;

• повышение жесткости коромысел насос - форсунок;

• установка демпферов крутильных колебаний на распредвалах;

• повышение прочности ТНВД, плотности сочленения деталей;

• уменьшения зазора в плунжерной паре и переход на моноблочную конструкцию ТНВД.

13.11 Повышение аэродинамической эффективности каналов газообмена

Расширение использования турбонаддува на современных транспортных дизелях, повышение давления наддува, работы по созданию турбокомпаундных и адиабатных дизелей потребовали обратить особое внимание на профилирование впускных и выпускных каналов. Геометрическое профилирование поверхностей проточной части каналов газообмена ДВС с использованием ЭВМ позволило снизить потери на газообмен и повысить механический кпд и коэффициент наполнения цилиндра.

13.12 Увеличение отношения s/d в четырехтактных судовых сод

С увеличением отношения до S/D 1,4-1,7 потери на трение уменьшаются, а механический КПД возрастает примерно на 1,5-3,0%; индикаторный КПД Т], также увеличивается. Даже умеренное увеличение отношения S/D до 1,4-1,5 в результате роста Рс и Тг приводит к снижению удельного расхода топлива ge на 7-12 г/кВтч.

Длинноходные судовые СОД выпускают следующие фирмы Японии: Akasaka (S/D = 1,5-1,96), Fuji (1,47-1,90), Hanshin (1,53-2,06), Niigata (1,32-1,82) и др. В Западной Европе: SEMT-Pielstick, Wartsila, MAN-B&W, MaK, GMT и др. (S/D = 1,25-1,41). Японские СОД имеют более высокие значения S/D, а европейские более высокое форсирование по р_е и с_пл.