Методы и средства автоматического регулирования теплового состояния судовых ДВС
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ Целью настоящей работы является разработка и совершенствование методов и средств автоматического теплового регулирования судовых ДВС. Основные научными задачами являются: 1. Провести анализ влияния температурного состояния на рабочие показатели дизеля и определить совокупность параметров охлаждения наиболее существенно влияющих на технико-экономические и экологические показатели судовых дизелей. 2. Разработать научную концепцию построения системы автоматического регулирования температуры судового дизеля. 3. Совершенствовать (модернизировать) СО, систему смазки (СМ), систему наддува (СН) и аварийной остановки дизеля с целью обеспечения квазиоптимального ТС дизеля и требуемых значений температур деталей ЦПГ при переменных нагрузках работы дизеля. 4. Разработать принципиальную схему АБПТ в режиме получения холода утилизацией ОГ. 5. Разработать, испытать в условиях эксплуатации на дизельных установках электрические терморегуляторы (ТРГ) и выполнить их сравнительный анализ. 6. Провести экспериментальные исследования СО с релейно-импульсным ТРГ (РИТРГ) на судовых дизелях 6NVD 26 A-3, 8ЧН 16,5/18,5. 7. Оценить технико-экономическую эффективность регулирования температурного режима с электрическими ТРГ судовых дизелей в условиях эксплуатации. 1 ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ Уточнение влияния температуры охлаждающей жидкости на тепловое состояние дизеля методом численного моделирования. Концепция построения системы автоматического регулирования температуры судовых дизелей. Синтез исполнительно-регулирующих устройств быстродействующих терморегуляторов. Основным и практически наиболее важным приложением результатов разработки САРТ ДВС является синтез системы, ее элементов и исполнительно-регулирующего устройства (ИРУ) терморегулятора, позволяющий определить методы регулирования температурного режима САРТ ДВС. Разработанные конструкции электрических терморегуляторов: релейно-импульсный, с твердым наполнителем и нагревательными элементами: электронагревателем и термоэлектрическим модулем, позволяют при необходимости работу в режиме «программируемый», обеспечивают создание комбинированной системы регулирования, поддерживают высокий уровень температуры на частичных нагрузках и режимах холостого хода, быстроту включения, достижение требуемых температурных режимов, удобство эксплуатации, улучшение условий эксплуатации, компактность. Результаты лабораторных и эксплуатационных испытаний терморегуляторов, подтверждающие получение требуемых результатов. Схемы систем: топливной, позволяющей изменять угол впрыскивания топлива при изменении режима работы дизеля и подготавливать топливно-водородную смесь для подачи в цилиндр; дросселирования, регулирующей коэффициент избытка воздуха на переменных нагрузках работы дизеля; охлаждения, позволяющей повышать температуру охлаждающей воды на режимах частичных нагрузок и режимах холостого хода, наддувочного воздуха, обеспечивающей подогрев воздуха на частичных нагрузках, и его охлаждение на номинальных нагрузках; рециркуляции ОГ, обеспечивающей охлаждение ОГ перед подачей в цилиндр, аварийной остановки, исключающей перегрев дизеля; охлаждения с возможностью переключения внешнего контура на режим АБХМ. Абсорбционный преобразователь теплоты, работающий с использованием ОГ двигателя. Многоконтурная система автоматического регулирования температуры судового дизеля регулирует все температурные параметры в системах охлаждения, наддувочного воздуха и смазки, представляющая собой пример рационального решения комплексной автоматизации регулирования теплового состояния судового ДВС. Результаты исследования динамических характеристик САРТ судового ДВС. Идентификация системы подогрева–охлаждения как объекта регулирования. 2