Сфера застосування та визначення резервів підвищення ефективності згоряння в опозитних двотактних дизелях із зустрічно-протилежно рухомими поршнями

Abstract

Проведено аналіз розробок та застосування, переваг і недоліків конструкції і показників, можливості розширення використання та розкрито перспективи підвищення ефективності двотактних дизелів із зустрічно-протилежним рухом поршнів. Такі дизелі виробляються в багатьох провідних країнах світу, серед яких США, Англія, Німеччина, Росія. Беззаперечною їх перевагою є рекордні показники літрової та габаритної потужностей. В останній час в результаті проведених досліджень доведено, що ці дизелі мають перевагу в паливній економічності і не поступаються в екологічних показниках перед чотиритактними. Двотактні дизелі із зустрічно-протилежним рухом поршнів частіше використовуються на транспорті, в якості стаціонарних установок і у військовій техніці. Значний вклад у вдосконалення енергетичних, економічних та екологічних показників двотактних дизелів із зустрічно-протилежним рухом поршнів зроблено українськими фахівцями на харківських підприємствах при впровадженні у виробництво дизелів типу Д100 та ТД. Доцільність подальшого удосконалення цих двигунів потребує поширення сфери використання. Так, для дизелів типу ТД, основне призначення яких є бронетанкова техніка, розроблені модифікації для маневрових тепловозів, вантажопідйомних самоскидів, швидкохідних катерів, дизель-генераторів, тощо. Необхідний ресурс таких двигунів забезпечується за рахунок дефорсування по рівню потужності і частоти обертання колінчастого вала. Подальше підвищення технічного рівня двотактних дизелів із зустрічно-протилежним рухом поршнів пов’язано із удосконаленням процесів сумішоутворення і згоряння. Бічне розташування форсунок, що є конструктивною особливістю двигунів, в яких 2 поршні рухаються назустріч в одному циліндрі, вносить значні корективи до вищенаведених процесів. Для підвищення ефективності процесів сумішоутворення і згоряння, в першу чергу, необхідно використовувати резерви з раціонального розподілу палива в об’ємі камери згоряння з урахуванням значного впливу на сумішоутворення тангенціального вихору та забезпечення збільшення швидкості подачі палива.

The article deals with developments analysis, application and wider use possibilities of 2-stroke opposed combustion engines.The prospects for improving the efficiency of two-stroke diesel engines with opposing piston movements are disclosed.Such diesel engines are produced in many world leading countries, including the USA, England, Germany, Russian Federation. A record liter performance and overall power is their indisputable advantage. Recently, as a result of the research, it was proved that these diesel engines have an advantage in fuel efficiency and environmental indicators are not inferior to four-stroke ones.Two-stroke diesel engines with opposing piston movements are more often used in transport, as stationary installations and in military equipment. A significant contribution to the improvement of energy, economic and environmental performance of two-stroke opposed diesel engines was made by Ukrainian specialists at Kharkov enterprises when introducing D100 and TD diesel engines into production.Тhe expediency further improvement of these engines requires the expansion of the scope of use. The main purpose of diesel engines TD-type is armored vehicles, but nowadays modifications have been developed for shunting diesel locomotives, load-lifting dump trucks, high-speed boats, diesel generators, etc.The required diesel 2-stroke opposed engines resource is ensured by derating on the power level and decline crankshaft rotation frequency. Attention is drawn to further increase in the technical level of two-stroke diesel engines with opposing piston movements.The need is stressed to employ the improvement of the processes of mixing and combustion.The injectors lateral arrangement is a design feature of engines in which 2 pistons perform toward each other move in the cylinder. It makes significant adjustments to the mixing and combustion processes. It is first necessary need to use reserves for the rational distribution of fuel in the volume of the combustion chamber to improve the efficiency of the processes of mixing and combustion. Attention is drawn to the significant the tangential vortex effect on the mixing fuel spray. It is especially noted that increase in the rate of fuel supply It is an important clause for improving the efficiency of the processes of mixing and combustion.