2. Скоростная характеристика дизеля, анализ и определение эксплуатационных свойств энергетической установки

Дается сравнительный анализ характеристики рассчитываемого двигателя с точки зрения его эксплуатационных свойств:

а) указывается диапазон рабочих частот вращения (); для дизеля дополнительно отмечается режим перегрузки (работа на корректоре);

б) рассчитывается коэффициент приспособляемости - ;

в) указывается минимальный удельный расход топлива и соответствующая ему частота вращения (нагрузка).

Рис. 5.3. Скоростная характеристика дизеля с регуляторной ветвью

3. Способы улучшения экологических показателей дизельных энергетических установок

Главное значение и одновременно наибольшие трудности при улучшении экологических показателей транспортных дизелей связаны со снижением выбросов окислов азота NО_х, дымности (твердых частиц) отработавших газов (ОГ).

Для снижения токсичности и дымности ОГрекомендуются следующие мероприятия.

Совершенствование процессов смесеобразования и сгорания.Преимущество этого способа заключается в том, что одновременно со снижением дымностиОГи содержания в них окиси углеродаСОи углеводородовСНулучшаются мощностные и экономические показатели двигателя. Существенное снижение токсичностиОГможно получить путем наддува дизеля, увеличивая при этом обеднение смеси примерно до коэффициента избытка воздуха_min = 2.

Топливо и присадки. Добавка к дизельному топливу в количестве до 1 % антидымных присадок, например, на основе бария, марганца, позволяет при больших нагрузках в несколько раз понизить дымностьОГи содержание в них альдегидов и бензпирена. Значительно улучшаются экологические показатели при использовании газодизельного процесса.

Техническое состояние дизеля. Интенсивность дымления и токсичность ОГ сильно зависят от технического состояния и регулировок топливоподающей аппаратуры. Недопустимы подтекание топлива из распылителя, неправильная регулировка давления начала впрыскивания, зависание иглы распылителя и т. п.

При засорении воздухоочистителя или потере герметичности клапанов токсичность ОГможет возрасти в результате снижения наполнения цилиндров и компрессии. В изношенном дизеле в пристеночную зону цилиндра попадают частички масла, что увеличивает выброс высокотоксичного бензпирена в 8 ... 10 раз. Правильная эксплуатация, т. е. поддержание дизеля в хорошем техническом состоянии, и стабильность регулировок топливной аппаратуры в сочетании с систематическим контролем дымности и токсичностиОГпозволяют снизить общий выброс токсичных веществ на 30 ... 40 %.

Рециркуляция ОГболее эффективна на режимах малых и средних нагрузок, причем ее эффективность в дизелях с камерой сгорания в поршне выше, чем в дизелях с разделенными камерами. Естественно, что на больших нагрузках рециркуляцияОГуменьшает индикаторный КПД и увеличивает выбросСО.

Сходное с рециркуляцией ОГвоздействие на снижение выходаNO_xимеет подача воды во впускной трубопровод или цилиндр дизеля. В последнем случае вода может впрыскиваться вместе с топливом раздельно или в виде водо-топливной эмульсии. При добавке воды в количестве 30 % (по массе) концентрацияNO_хснижается в 2,5 раза. Одновременно снижаются выбросыСОи дымностьОГ. Добавка воды для подавления образованияNO_хнаталкивается на ряд практических трудностей, связанных с возможностью ее замерзания, появлением коррозии и увеличением износа некоторых деталей.