ПІДВИЩЕННЯ ПАЛИВНОЇ ЕКОНОМІЧНОСТІ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГУНА 6ЧН12/14 ЗАВДЯКИ ВДОСКОНАЛЕННЮ РОЗПИЛЕННЯ ТА СУМІШОУТВОРЕННЯ

Автор(и)

  • G Slynko Національний університет «Запорізька політехніка»
  • R Sukhonos Національний університет «Запорізька політехніка»
  • P Tsokotun Національний університет «Запорізька політехніка»
  • V Slynko Національний університет «Запорізька політехніка»
  • D Volodin Відділ прикордонної служби України «Бориспіль-2», м. Бориспіль

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6885-2021-1-10

Ключові слова:

голка1, дизельний двигун внутрішнього згоряння2, паливо3, параметри впорскування4, розпилювач5, турбулізація6, форсунка7

Анотація

Мета роботи. Підвищення показників паливної економічності дизельного двигуна великої розмірності шляхом модернізації паливної форсунки, в якій потік палива отримує додаткове збудження.

Методи дослідження. Використовуючи дані літературних джерел, обґрунтовано необхідність збільшення турбулентності потоку палива, що проходить каналами паливної форсунки дизельного двигуна внутрішнього згоряння. Розроблено модернізований варіант розпилювачів форсунок дизельного двигуна 6ЧН12/14, в яких
потік палива отримує додаткове збурення, побудовано її тривимірну модель, задано граничні умови потоку рідини. За допомогою програмного комплексу Ansys CFX теоретично отримано розподіл швидкості, тиску, турбулентної кінетичної енергії потоку в проточній частині серійного та модернізованого розпилювачів форсунок. При цьому похибка розрахунку склала близько 4 %.

Отримані результати. З аналізу отриманих результатів видно, що середні по перетину значення турбулентної кінетичної енергії, отримані на виході розрахункової області дослідного розпилювача, на 27,5 % більше, ніж у серійного розпилювача, а тиск і швидкість підвищуються не суттєво. Збільшення турбулентності потоку, призводить до кращого розпилення палива в камері згоряння двигуна та окращення сумішоутворення. Це підтверджується стендовими випробуваннями двигуна 6ЧН12/14 (у виконанні К-164) в складі навантажувального стенду, які показали покращення техніко-економічних характеристик в усьому діапазоні обертів при роботі з модернізованими форсунками. На номінальному режимі роботи дизеля крутний момент та ефективна потужність більшилися на 6,9 %. Питома ефективна витрата палива скоротилася на 6,4 %, також знизилася годинна витрата палива на 1,9 %. Отримані результати підтвердили позитивний ефект від модернізації паливної форсунки створенням додаткового збурення потоку палива завдяки горизонтальному кільцевому уступу, який виконано вище посадкового діаметра голки.

Наукова новизна. Вперше розроблено методику визначення показників потоку палива в проточній частині розпилювачів форсунок; визначено вплив додаткового гідравлічного опору в проточній частині розпилювача на величину турбулентної кінетичної енергії потоку.

Практична цінність. Розроблено конструкцію розпилювача форсунки, що забезпечує поліпшення показників паливної економічності та ефективності дизельного двигуна; розроблена методика може бути використана у навчальному процесі при викладанні дисциплін «Теорія двигунів внутрішнього згоряння» та «Системи двигунів внутрішнього згоряння», а також при проектуванні систем паливоподачі дизельних двигунів.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Моделювання процесів в металургії та машинобудуванні