Расчет сгорания в дизеле при многостадийном впрыске

     Одним из перспективных способов снижения эмиссии оксидов азота является применение многостадийной подачи топлива, когда впрыск разделяется на 2, 3 и более стадий следующих друг за другом. Выбор массовой доли топлива, приходящейся на пилотный впрыск, а также оптимизация временной задержки между стадиями топливоподачи являются теми проблемами, которые могут быть решены методами математического моделирования и оптимизации с помощью программы ДИЗЕЛЬ-РК. Реализованная в программе модель смесеобразования и сгорания описывает развитие топливных струй в условиях заряда, в котором уже произошло сгорание пилотной порции топлива.

      На данной странице представлены результаты расчета смесеобразования и сгорания в тепловозном дизеле Д49 при реализации двухстадийного впрыска. На долю пилотной порции приходится около 11% цикловой подачи. Видно, что вспышка пилотной порции происходит после завершения ее подачи, основной впрыск начинается уже при догорании пилотной порции. Реализация такого процесса на дизелях Коломенского тепловозостроительного завода позволила снизить выбросы оксидов азота.

На графике представлены кривые скорости тепловыделения: - красным цветом выделена экспериментальная, полученная на Коломенском заводе, - синим цветом обозначена кривая рассчитанная по программе ДИЗЕЛЬ-РК.        На нижнем графике представлены кривые: - давления P_inj и - скорости впрыска v_inj.  Максимальное давление впрыска превышает 1200 бар.

      Еще одним подтверждением возможностей представленной модели смесеобразования и сгорания в дизеле является анализ результатов расчета развития пристеночных потоков топливных струй в камере сгорания типа Мелкий Гессельман. Струя, встречаясь с поверхностью поршня под острым углом, образует узкий и вытянутый в радиальном направлении пристеночный поток. Такая форма пятен позволяет увеличить количество сопловых отверстий и применить закрутку заряда. Тогда как в обычной, глубокой КС эти мероприятия привели бы к избыточному перекрытию пристеночных потоков с вытекающими отсюда негативными последствиями. С другой стороны - с применением мелкой КС ужесточаются требования к точности ориентации сопловых отверстий дабы избежать попадания топлива на зеркало цилиндра. Эти выводы подтверждаются как экспериментальными данными самого Коломенского завода, так и аналитическими материалами зарубежных компаний, например фирмы Зульцер.

Вернуться на страницу "Возможности..."