DSc in Engineering
д-р техн. наук
Engineer
инж.
Engineer
инж.
The article explores the startability of diesel engine with and without turbocharger under cold conditions. It is known that under subzero temperatures typical for many regions of Russia, the startability of diesel engines is significantly deteriorated. The aim of research is to study the impact of supercharger on startability of diesel engines. In the process of experimental researches by means of light-beam oscillograph, the indices characterizing the starting sequence have been received, namely: rotational frequencies of crankshaft and turbocharger rotor, air output, time of starting, cylinder pressure. It is found that the startability of engine with supercharger conforms to the state standard requirements at the temperature of 8 degrees C below zero, whereas the startability of engine without supercharger conforms to these requirements at 12 degrees C below zero. The starting time of turbocharged engine is extended due to the resistance in inlet line, that leads to increase of inlet manifold vacuum, to decrease of final compression pressure and therefore to decrease of maximum cylinder pressure. The article determines the operation modes of turbocharger at the starting time and at post-launch warm-up. It is found that operating in these modes leads to the shortage of oil in turbocharger bearing under cold conditions. The research has shown that turbocharger mounted on the engine causes the significant reducing of delivery ratio, and therefore the deterioration of startability. Sustainable startability is possible with installation of circulation valve on engine inlet manifold or compressor, and also with use of turbocharger that can be switched off. It is found that turbocharger can operate in the mode of oil starvation at the beginning of post-launch warm-up under cold conditions. In order to reduce the wear of sleeve-shaft coupling, it is recommended to change the current scheme of oil filling or the design of turbocharger to provide oil inlet directly to turbocharger bearings in the moment of starter switching-on.
Представлены результаты экспериментального исследования пусковых качеств дизельного двигателя 6ЧН 13,0/11,5 (СМД-62) в комплектациях с турбокомпрессором и без него при низких температурах окружающей среды. Известно, что при отрицательных температурах окружающего воздуха, характерных для большинства регионов России, пусковые качества дизельных двигателей существенно ухудшаются. Цель исследования - изучение влияния агрегатов наддува на пусковые качества дизельных двигателей. В процессе экспериментальных исследований с помощью светолучевого осциллографа фиксировались показатели, характеризующие процесс пуска: частоты вращения коленчатого вала и ротора турбокомпрессора, расход воздуха, время пуска, давление в цилиндре. Установлено, что пусковые качества двигателя с наддувом соответствуют требованиям государственного стандарта при температуре до -8 градусов Цельсия, а двигателя без наддува - при температуре до -12 градусов Цельсия. Время пуска двигателя, оснащенного турбокомпрессором, увеличивается из-за создаваемого им сопротивления на линии впуска, что приводит к увеличению разрежения во впускном коллекторе, уменьшению давления в конце такта сжатия, а следовательно, и максимального давления в цилиндре. Определены режимы работы турбокомпрессора во время пуска и послепускового прогрева. Установлено, что на этих режимах при низких температурах окружающей среды происходит нарушение смазки подшипника турбокомпрессора. Исследования показали, что установка турбокомпрессора на двигатель вызывает существенное снижение коэффициента наполнения и, как следствие, ухудшение пусковых качеств. Сохранение пусковых качеств на прежнем уровне возможно путем установки перепускного клапана во впускном коллекторе или компрессоре, а также применения отключаемого турбокомпрессора. Установлено, что при низких температурах турбокомпрессор в начальный период послепускового прогрева может работать в режиме масляного голодания. С целью снижения износа сопряжения «вал - втулка» рекомендуется изменить существующую схему смазки или конструкцию турбокомпрессора для подачи масла непосредственно к подшипникам турбокомпрессора в момент включения стартера.