Повышение топливной экономичности транспортных дизилей

ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 8
1.1 Анализ факторов, влияющих на топливную экономичность дизелей 8
1.2 Современные технологии повышения экономичности дизельных двигателей 10
1.3 Зарубежный и отечественный опыт в области повышения экономичности дизелей 14
1.4 Экономическая целесообразность повышения топливной экономичности 17
1.5 Анализ существующих нормативов и стандартов в области топливной эффективности 19
ГЛАВА 2 ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 22
2.1 Анализ конструктивных и эксплуатационных характеристик дизельных двигателей 22
2.2 Оптимизация процессов сгорания топлива в дизельных двигателях 25
2.3 Влияние системы впрыска на топливную экономичность 27
2.4 Использование альтернативных видов топлива и их влияние на экономичность 29
2.5 Системы управления и контроля за экономичностью дизельных двигателей 34
ГЛАВА 3 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 38
3.1 Разработка проекта модернизации дизельного двигателя для повышения экономичности 38
3.2 Обоснование выбранных конструктивных решений 41
3.3 Адаптация двигателя к различным условиям эксплуатации 44
3.4 Применение инновационных материалов для снижения затрат на топливо 46
3.5 Рекомендации по дальнейшему совершенствованию дизельных двигателей 49
ГЛАВА 4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60

Весь текст будет доступен после покупки

Вопрос повышения топливной экономичности транспортных дизельных двигателей становится все более значимым в условиях роста цен на топливо и усиления требований к экологической безопасности. В транспортной отрасли дизельные двигатели являются основным типом силовых установок благодаря их высокой эффективности и долговечности. Однако наряду с этим существует необходимость оптимизации их работы для уменьшения расхода топлива и снижения выбросов вредных веществ в атмосферу. Повышение топливной экономичности дизельных двигателей позволяет не только сократить эксплуатационные затраты, но и снизить негативное воздействие на окружающую среду, что делает данное исследование актуальным и востребованным.
Целью данной работы является разработка и обоснование конструктивных и технологических решений, направленных на повышение топливной экономичности транспортных дизельных двигателей.
Для достижения поставленной цели в рамках работы решаются следующие задачи:
1. Анализ факторов, влияющих на топливную экономичность дизельных двигателей.
2. Изучение современных методов и технологий, способствующих повышению экономичности дизелей.
3. Сравнительный анализ зарубежного и отечественного опыта в области повышения топливной эффективности.
4. Разработка конструктивных решений для модернизации дизельных двигателей с целью улучшения экономичности.
5. Проведение расчета экономической и экологической эффективности предложенных решений.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Анализ факторов, влияющих на топливную экономичность дизелей

Топливная экономичность дизельных двигателей является одним из важнейших показателей, определяющих эффективность их использования в транспортных средствах. Она оказывает непосредственное влияние на эксплуатационные затраты, рентабельность транспортных операций и воздействие на окружающую среду. Факторы, влияющие на расход топлива, можно условно разделить на конструктивные, эксплуатационные и внешние. В этом разделе проведем подробный анализ каждого из этих факторов и их взаимосвязи.
Одним из основных конструктивных факторов, определяющих экономичность дизельного двигателя, является степень сжатия. Высокая степень сжатия позволяет увеличить термический КПД двигателя, поскольку при этом создаются оптимальные условия для воспламенения и сгорания топлива. С повышением степени сжатия увеличивается температура воздуха в цилиндре, что способствует улучшению процесса воспламенения дизельного топлива. Однако чрезмерное повышение этого показателя может привести к возникновению детонации, повышению тепловых и механических нагрузок, что, в свою очередь, снижает надежность и долговечность двигателя. В таблице 1.1 представлена зависимость степени сжатия от удельного расхода топлива.
Таблица 1.1 — Влияние степени сжатия на удельный расход топлива
Степень сжатия Удельный расход топлива, г/кВт·ч
14 230
16 215
18 200
20 195

Как видно из таблицы, увеличение степени сжатия с 14 до 20 позволяет снизить удельный расход топлива примерно на 15%, что существенно влияет на общую топливную экономичность двигателя.
Другим важным конструктивным фактором является система впрыска топлива. Современные дизельные двигатели используют системы Common Rail и насос-форсунки, которые позволяют регулировать давление впрыска и момент подачи топлива с высокой точностью. Это обеспечивает более полное сгорание топлива и уменьшает его расход. Система Common Rail, в частности, отличается высоким давлением впрыска (до 2000 бар и выше), что способствует лучшему распылению топлива и более эффективному сгоранию. В таблице 1.2 приведены данные о влиянии давления впрыска на удельный расход топлива.
Таблица 1.2 — Влияние давления впрыска на удельный расход топлива
Давление впрыска, бар Удельный расход топлива, г/кВт·ч
1200 210
1600 200
2000 190
2200 185
Из таблицы видно, что повышение давления впрыска с 1200 до 2200 бар позволяет снизить удельный расход топлива на 12%, что указывает на важность оптимизации параметров системы впрыска.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Баранцев, В. И. Диагностика и техническое обслуживание дизельных двигателей. — М.: Машиностроение, 2018. — 284 с.
2. Беляев, В. М. Топливные системы дизельных двигателей. — М.: Техносфера, 2019. — 320 с.
3. Братухин, Н. А., Киреев, И. П. Конструкция и расчет дизельных двигателей. — СПб.: Питер, 2020. — 368 с.
4. Букин, В. В. Турбонаддув дизельных двигателей. — М.: Логос, 2017. — 275 с.
5. Васильев, Е. К. Основы конструирования поршневых двигателей. — М.: НИИТавтопром, 2018. — 310 с.
6. Викулов, В. В. Современные системы впрыска топлива в дизельных двигателях. — СПб.: Политехника, 2021. — 345 с.
7. Волков, А. Н. Анализ эксплуатационных характеристик дизельных двигателей. — М.: Физматлит, 2020. — 400 с.
8. Горохов, П. И. Теплотехника дизельных двигателей. — Казань: Казанский государственный технический университет, 2016. — 295 с.
9. Губанов, А. И. Рециркуляция отработанных газов в дизельных двигателях. — М.: Энергия, 2019. — 250 с.
10. Дегтярев, С. И., Кузьмин, В. В. Использование альтернативных видов топлива в дизельных двигателях. — Екатеринбург: УГАТУ, 2020. — 280 с.
11. Добрынин, В. С. Электронные системы управления двигателями. — СПб.: Наука и Техника, 2019. — 320 с.
12. Долгов, Н. А. Методы повышения топливной экономичности транспортных средств. — М.: Транспорт, 2017. — 290 с.
13. Евдокимов, С. А. Экологические аспекты работы дизельных двигателей. — Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2018. — 305 с.
14. Журавлев, И. В. Конструктивные особенности современных дизельных двигателей. — СПб.: Политехника, 2019. — 310 с.

Весь текст будет доступен после покупки