Содержание
Дизель в ниву без переделок
Содержание
- 1 Проблема замены
- 2 Улучшенная Нива
- 3 Варианты с доработкой
- 4 Заключение по теме
- 5 Преимущества и недостатки дизельного мотора
- 6 Какие дизельные двигатели на Ниву ставил АвтоВАЗ
- 7 Особенности установки дизеля на ВАЗ 2121
- 8 Серийная Нива с дизельным двигателем
- 9 Niva-Chevrolet дизель
- 10 Устанавливаем дизельный мотор на Ниву
Для улучшения показателей своего автомобиля можно установить двигатель на Ниву от иномарки без переделок. ВАЗ-2121 долгое время считался одним из лучших отечественных автомобилей и по мощности двигателя, и по ходовым показателям. Но сейчас эта модель автомобиля стала устаревшей, и многие автомобилисты стараются хоть как-то усовершенствовать ее. Какой двигатель стоит установить в качестве аналога бензиновому инжекторному движку 1,7 л?
Проблема замены
Дело в том, что для замены двигателя на ВАЗ-2121 можно подобрать почти десяток различных движков, но все они от иномарки. Но основная проблема в том, что придется выполнять и некоторые дополнительные работы при установке, например, устанавливать или менять крепления, добавлять новые детали. Из-за этого бюджетный вариант для замены найти не так просто. Выбор значительно сужается всего до нескольких вариантов.
Чтобы двигатель подходил для установки, он должен соответствовать нескольким условиям:
Какой двигатель стоит рассмотреть в первую очередь?
Улучшенная Нива
Инжектор, который установлен на Ниве, хоть и уменьшает расход топлива, все же не является самым экономным вариантом в городских условиях с пробками и прочими задержками. На трассе и во время длительных поездок за городом это ощущается не так сильно, поскольку машина работает без остановок и простоев. Из-за нерентабельности авто в городских условиях водители задумываются над хорошей и эффективной заменой старого движка инжекторного типа в своей машине. Лучшим вариантом станет дизельный двигатель на Ниву. Он имеет примерно те же характеристики по мощности, но расход топлива у него сравнительно меньше. Также дизель менее капризен в плане качества горючего. Какие же варианты из этой категории моторов стоят детального рассмотрения?
Первым и самым достойным кандидатом является XUD 9 SD от Peugeot. Этот двигатель использовался для создания модифицированной версии Нивы — модели 212151 с французским движком. Его можно поставить на Ниву без особых проблем — крепления деталей и узла идентичны, мотор отлично подходит по размерам, кроме того, появляются некоторые преимущества от его монтажа.
По сути, это единственный вариант, подходящий по всем параметрам.
Варианты с доработкой
Поскольку не всегда можно поставить двигатель определенной иномарки, стоит рассмотреть варианты импортного производства, которые требуют небольшой доработки:
- Первым кандидатом станет опять-таки французский мотор от Peugeot серии XUD 11. Поскольку мощность этого агрегата выше, чем у предыдущей модели, потребуется внести некоторые правки в конструкцию Нивы — заменить коробку передач. Допустимый вариант — КПП от Fiat Polonez. Кроме этого, хорошим решением станет замена передних опор крепежей силовой установки, поддона и выхлопной системы. Также стоит заменить элементы привода на аналогичные детали от Шевроле Нивы.
Заключение по теме
Оптимальный вариант замены двигателя на ВАЗ 2121 — XUD 9 серии SD от Пежо.
Это единственный аналог, который не потребует серьезного вмешательства в конструкцию автомобиля. Все остальные варианты требуют замены креплений в моторном отсеке, улучшения коробки передач либо укрепления общей конструкции автомобиля.
Для спортивных состязаний стоит, наоборот, улучшить мощность стандартного двигателя. Потребуется установить спортивный коллектор, турбину, распредвал, клапанные поршни, набор спортивного охлаждения, выпускную систему и форсунки. Все это позволит разогнать двигатель до 270-300 л.с, чего достаточно для участия в состязаниях типа ралли.
Нива ─ автомобиль повышенной проходимости. Мы знаем, что возможности внедорожника зависят от ряда факторов, которые в комплексе дают машине хорошую проходимость. Один из них — характеристики силового агрегата. Рассмотрим особенности Нивы с дизельным двигателем.
Преимущества и недостатки дизельного мотора
- Хорошие тяговые показатели при низких оборотах, что позволяет Ниве еще легче преодолевать бездорожье.
- Экономичность. Расход топлива и его цена существенно ниже.
- Увеличенный по сравнению с бензиновым двигателем ресурс.
- Увеличение веса автомобиля.
- Повышенные вибрации.
- Более дорогое обслуживание (часть запчастей уже импортного производства).
Какие дизельные двигатели на Ниву ставил АвтоВАЗ
АвтоВАЗ видел необходимость в установке дизельного мотора на ВАЗ 2121, поэтому предпринимал несколько попыток модернизировать свой популярный внедорожник. После проб и ошибок компания смогла разместить под капотом машины дизельный двигатель Peugeot XUD-9SD. С 1999 по 2007 год такая дизельная Нива с индексом ВАЗ 21215 шла только на экспорт.
Совсем недавно завод выпустил опытный образец Нивы с дизельным двигателем Fiat 1.3 16v MultiJet второго поколения. Чтобы разместить его в моторном отсеке потребовалось не мало усилий и доработок. Чем закончились испытания и пойдет ли данная модификация внедорожника в серийное производство, не известно.
Особенности установки дизеля на ВАЗ 2121
Если завод-изготовитель не предоставляет возможности купить Ниву с дизельным двигателем, значит появятся умельцы, которые установят его своими руками. Итак, какой дизельный двигатель подходит на ВАЗ 2121? Вот наиболее популярные модели:
- Peugeot XUD-9SD (1.9 л, около 70 л.с.) вместе с КПП Fiat Polonez.
- Peugeot XUD 11 вместе с КПП Fiat Polonez.
- Toyota 3С (79 л.с.) или 3СТ (100 л.с.) вместе с КПП Toyota Noah.
- Мотор от Volkswagen Vento.
- И многие другие.
Чтобы поставить дизельный двигатель потребуется большое количество доработок. Самый простой и распространенный способ такого тюнинга ─ использовать мотор, который ставился для экспортных версий внедорожника (XUD-9SD). Для его установки требуется меньше всего изменений в конструкции машины. На нем удачное расположение маслозаборника (спереди, а не по центру или сзади), масляного фильтра (спереди слева, как и у Нивы) и точек крепления к кузову. Кроме этого на модель этого двигателя легко найти запчасти. Примерный порядок действий следующий:
- Подушки двигателя подходят от Нивы 21215.
- Колокол КПП и сама коробка хорошо подходит от Fiat Polonez.
- Переделать поддон, маслозаборник, маховик, выпускную систему и пр.
- Проще всего оформить все доработки по документам.
Другими словами, никакой дизельный двигатель вместо бензинового без переделок не установить. А как считаете вы, нужно ли менять ДВС Нивы на дизельный? Если да, то на какой и почему? Напомним, улучшить внедорожные качества можно более легким способом, например, установить грязевую резину.
Серийные версии полноприводного внедорожника Нива (Lada 4×4) традиционно встречаются на дрогах СНГ исключительно с бензиновым двигателем, хотя завод-изготовитель предпринимал попытки установить дизельный ДВС на эту модель. По этой причине одной из тем, связанных с популярным джипом, является возможность самостоятельно установить дизельный двигатель на Ниву.
Дизельный двигатель, особенно в простой атмосферной версии, на серьезных внедорожниках является более предпочтительным вариантом сравнительно с бензиновым агрегатом. Такой мотор имеет много очевидных преимуществ:
- высокий крутящий момент дизеля на низких оборотах незаменим для внедорожной машины;
- дизельный двигатель расходует намного меньше топлива, что немаловажно при езде по бездорожью;
- требования к качеству солярки заметно снижаются при условии использования атмосферного дизеля;
- больший ресурс дизельного двигателя до серьезного ремонта позволяет активно и долго эксплуатировать такой мотор;
Главным недостатком является уязвимость высокоточной топливной аппаратуры дизеля, а также сложность и дороговизна последующего ремонта. В системе питания дизельного двигателя часто выходят из строя ТНВД и дизельные форсунки. Определенные сложности в процессе эксплуатации может вызвать также наличие турбонаддува (турбодизель), так как состояние турбины сильно зависит от качества топлива и дизельного моторного масла.
Читайте в этой статье
Серийная Нива с дизельным двигателем
Идею установки дизельного двигателя на модель Нива 2121 с самого начала пытались реализовать инженеры на заводе. Для Нивы предполагалось использовать отечественную версию 1.5-литрового турбодизельного мотора. С таким агрегатом опытные образцы не смогли эффективно справляться с ездой по бездорожью по причине недостаточной мощности. Следующим шагом стала установка аналогичного дизеля на 3-х и 5-и дверную версию Нивы, но уже с увеличенным рабочим объемом до 1.9 литра. Данные попытки успехом не увенчались, дизельная Нива с указанными ДВС не попала в серию.
Конструкция мотора: дизельный, рядный, 4-цилиндровый, с продольным расположением. Рабочий объем: 1905 см 3 . Одна из модификаций этого дизеля при установке на Ниву обеспечила машине следующие динамические показатели и эксплуатационные характеристики:
Максимальная мощность: | 48 кВт (69 л.с.) при 4600 об/мин |
Крутящий момент: | 121 Нм/2200 об/мин |
Максимальная скорость: | 120 км/ч |
Разгон 0-100 км/ч: | 25 сек |
Средний расход топлива на 100 км: | 8,0-8,7 л |
Нива с таким дизелем оказалась экономичной и неплохо показала себя на бездорожье, так как дизельный мотор Peugeot xud9sd обеспечивал полноприводному автомобилю приличный крутящий момент на «низах». Дополнительным плюсом импортного дизельного двигателя на Ниве оказалась его надежность и относительная простота в ремонте и обслуживании.
Что касается динамики, Нива 2121 с двигателем Peugeot xud9sd разгонялась до «сотни» очень медленно. Акцент был сделан на главном целевом назначении автомобиля — повышенная проходимость на тотальном бездорожье. Модель Нива с дизельным двигателем Пежо попала в серию, но машина выпускалась ограниченными партиями, а также шла исключительно на экспорт. В 2009 году серийное заводское производство дизельной Нивы полностью прекратилось.
Niva-Chevrolet дизель
Дальнейшие попытки почти «официально» установить дизельный двигатель на Ниву (модель Нива-Шевроле) предприняли в городе Тольятти. Для этого тюнинг-ателье под названием «Тема-Плюс» получило разрешение от производителя GM-АвтоВАЗ. Главной доработкой модели Нива-Шевроле стала установка итальянского дизельного двигателя производства Fiat в паре с японской трансмиссией Aisin.
Рабочий объем: | 1929 см 3 |
Мощность: | 90 л.с |
Максимальный крутящий момент: | 195 Нм |
Средний расход топлива на 100 км: | 7,5 л |
Устанавливаем дизельный мотор на Ниву
Одним из доступных вариантов становится самостоятельная установка дизельного двигателя на Ниву. Для этого можно воспользоваться услугами крупных тюнинг-ателье или частных профессионалов, которые занимаются доработкой автомобилей. Установить дизель на Ниву можно также самому при наличии определенного опыта и специализированного инструмента. Нужно быть готовым к тому, что для законной эксплуатации автомобиля после замены двигателя обязательно потребуется регистрировать внесенные изменения в соответствующих государственных органах.
В процессе подбора дизельного агрегата многие задаются вопросом, какой дизель поставить на Ниву. Существует достаточное количество дизельных двигателей, которые могут быть установлены на этот автомобиль. На Ниву своими руками чаще всего устанавливают дизельные моторы японских и европейских брендов. Главным требованием становятся подходящие физические размеры силового агрегата для размещения в подкапотном пространстве Нивы.
Необходимость внести изменения в конструкцию начинается с особенностей крепления дизеля. Вторым нюансом выступает увеличение нагрузки на передней оси после установки дизельного ДВС на Ниву, так как мотор данного типа зачастую оказывается более тяжелым. По этой причине необходимо дополнительно усилить как подвеску, так и кузов после размещения мотора. Практически всегда замене будет подлежать и штатная коробка передач.
В списке общих изменений в конструкцию Нивы под дизельный мотор отмечены: замена передних опор двигателя, доработанный поддон, изменения выпускной системы. Модернизации подлежит и система охлаждения двигателя. Радиатор охлаждения зачастую меняют (подходит радиатор от автомобиля ГАЗ Газель).
Также вносятся изменения по ходовой части, отдельные элементы заменяются на усиленные. Для обычной Нивы их можно позаимствовать у Niva-Chevrolet. Что касается эксплуатации дизеля, отдельно рекомендуется установка системы подогрева дизтоплива.
На Ниву также можно установить дизель Peugeot с индексом xud 11, но в данном случае КПП уже нужно будет менять. Коробка ВАЗ с этим мотором долго не выдержит. Решением становится КПП от модели Fiat Polonez. Дополнительно потребуется установка другого сцепления. Не менее часто на Ниву устанавливают дизельные двигатели с японских автомобилей. Подходят агрегаты c индексом Toyota 3c/ct мощностью 80 и 100 л.с. Для замены КПП можно использовать 5-ступенчатую коробку от модели Noah производства Toyota.
Оптимальным вариантом станет дизельный двигатель и КПП, которые изначально были спроектированы для работы в паре. В этом случае задача упрощается благодаря соответствию всех точек крепления, а также совпадению по осям валов ДВС и трансмиссии. Данный подход позволяет исключить сложности в процессе совмещения дизельного двигателя и коробки передач, а также значительно увеличивает срок службы сопряженных узлов. Нет необходимости высчитывать, какой показатель крутящего момент способна выдержать та или иная коробка с различными дизельными двигателями.
Преимущества установки дизельного силового агрегата вместо бензина или ГБО. Выбор подходящего дизеля для ГАЗели и УАЗ (UAZ) на замену бензиновому мотору.
Сравнение бензинового и дизельного двигателя. Преимущества и недостатки дизеля, надежность дизельного мотора, особенности его обслуживания и эксплуатации.
Почему дизельный мотор имеет больший коэффициент полезного действия по сравнению с двигателями на бензине. Крутящий момент и обороты, энергия дизтоплива.
Почему масло течет из сапуна двигателя: признаки и основные причины такой неисправности. Как понять, почему через сапун гонит масло, диагностика неполадок.
Причины шумов и стуков при работе бензинового двигателя на разных режимах. Детонация, стук гидрокомпенсаторов, неисправности зажигания и другие причины.
Модуль увеличения мощности дизельного двигателя. Виды чип-боксов, особенности подключения и работы данных блоков. Преимущества и недостатки тюнинг-бокса.
Дизельная Нива ВАЗ-21215 lada 4×4 с двигателем Peugeout
См. так же:
Обзор первой дизельной Нивы,
Сравнение дизельной и бензиновой Нивы
«Нива» с дизельным двигателем сегодня уже не мечта — реальность. Её можно потрогать руками, сфотографировать. Можно даже прокатиться на ней, если повезёт.
Мне повезло, и я «обкатал» ВАЗ-21215 — автомобиль, рождённый в Тольятти. у которого вместо сердца — пламенный мотор» от фирмы Peugeot — Citroen Moteurs (PSM). Французы, как известно, знают толк в делах сердечных. Не секрет, что сердце «Лады» уже не один год отчасти принадлежит «Порше». Желание сделать продукцию Волжского автозавода более конкурентоспособной не только на внешнем рынке, но и — в последнее время — относительно сложившейся в России конъюнктуры, желание иметь несколько рынков сбыта («не класть все яйца в одну корзину») — именно эти два естественных желания определяют стратегию поиска партнёра. И стратегию находок.
PSM давно и успешно предлагает всем желающим «широкую гамму дизельных, бензиновых, а также работающих на сжиженном газе двигателей мощностью от 20 до 200 л.с.». Волжский автозавод давно искал дизель, который бы идеально вписался в автомобиль ВАЗ. И хотя предложение PSM было вовсе нс единственным. выбор пал именно на эту фирму. Почему? На этот вопрос мы попросили ответить
Владимира Трофимова, заместителя технического директора акционерного общества «Лада-экспорт» — фирмы, созданной, по его словам, для проработки всех модификаций автомобиля ВАЗ, которые требуются рынку, но не могут быть сделаны на потоке Волжского автозавода.
— Автомобили «Лада-Нива» ВАЗ-21215 с дизельным двигателем выпускаются на одном из подразделений АО «Ладаэкспорт» в городе Чехов Московской области. Здесь на «Ниву» устанавливается дизель фирмы «Пежо» XUD-9L рабочим объёмом 1900 куб.см и мощностью 65 л.с.
Выбор двигателей PSM вовсе не случаен. Фирма эта известна и авторитетна. Она является филиалом группы «Пежо-Ситроен Автомобиль», имеющей два подразделения — «Пежо» и «Ситроен”, которые выпускают одноименные автомобили.
Двигатели PSM, особенно дизельные, известны во всём мире как самые экономичные и наиболее оптимальные с точки зрения защиты окружающей среды. В них очень хорошо проработана конструкция системы снижения токсичности выхлопа, исключающая необходимость установки дополнительных катализаторов, нейтрализаторов и иных приспособлений. То есть, этот двигатель — экологически чистый. Он проходит на французском рынке под «зелёной» маркой, и поэтому его установка на наш автомобиль сразу снимает осе проблемы токсичности А это, как известно, на европейском рынке сейчас наиболее актуально, особенно для ВАЗа.
Вторым аргументом в пользу выбора партнёра явилось следующее обстоятельства PSM — ведущий мировой производитель дизельных двигателей: фирма выпускает 800 тысяч моторов в год. Это лидер, на него все ориентируются, и работа с ним позволила нам выйти на уровень, который не вызывает абсолютно ни каких сомнений у клиентов ни по поводу качества двигателей ни по поводу возможностей автомобилей с этими двигателями.
Дело в том, что фирма PSM как раз и призвана адаптировать свои двигатели на любые марки автомобилей. Она поставляет двигатели на ”Ровер», на многие европейские и итальянские марки, выпускаемые в не очень больших количествах, в том числе, на полноприводные. И политика фирмы, как и политика Волжского автозавода — работа непосредственно с конструкторами, без посредника.
Что, собственно, и позволило объединить усилия конструкторов PSM и Научно-технического центра ВАЗа.
Совместная работа и во Франции, и в Тольятти в течение почти года — обмен чертежами, макетирование, установка двигателя на автомобили, одним словом, весь комплекс исследовательских, доводочных работ конструкторов двух ведущих фирм даёт нам, «Лада-экспорт «, уверенность в том, что автомобиль Нива-дизель, сделан на высокой технической уровне. На уровне, подтверждаемой как специалистами НТЦ автозавода (есть сертификация ВАЗа), так и омологацией автомобиля ВАЗ-21215 во Франции.
Французы подошли к работе над этим проектом, как обычно, очень серьезно. Они отвечают за свой двигатель, дают гарантию своей разработки: двигатель PSM гарантирован в системе работы «автомобиль-двигатель». То есть, в данной случае мы имеем идеальный подход в проработке двигателя именно к автомобилям ВАЗ.
Известно, что проект с PSM — далеко не первая попытка установить дизельный двигатель на «Ниву «. Однако до сих пор результат не оправдывал ожиданий руководителей и специалистов Волжского автозавода.
— Такие попытки были, — вспоминает Владимир Трофимов. — В частности, на фирме «Морторелли» в Италии устанавливали точно такой же двигатель. Но конструкция установки была сделана на уровне, так сказать, гаража Двигатели, поставляемые «Морторелли», не гарантировались фирмой «Пежо». Естественно, такой подход не устраивал ни «Пежо», ни нас. Именно поэтому, как только мы вышли на серьёзный уровень выпуска этого автомобиля (не двух-трёх машин в неделю, а до 5-10 тысяч в год), мы не могли продолжать использовать прежний уровень технологии установки двигателей. Была разработана своя технология.
По словам Трофимова, установка «неродного» двигателя — процесс не такой простой, как кажется людям, далёким от производства автомобилей. Установка французского дизеля потребовала специального изготовления около ста оригинальных деталей — начиная от болтов кронштейна, включая такие серьёзные комплектующие, как картер сцепления, проставка двигателя, и заканчивая трубами глушителя и формованными резиновыми шлангами. И каждая «мелочь» требует своей разработки, оснастки и изготовления.
Часть деталей изготавливается непосредственно фирмой «Пежо», остальные делаются в СНГ, в основном, в России. Среди поставщиков — такие крупные производители, как сам ВАЗ, АЗЛК, Орский тракторный и ряд других предприятий. А всего смежников — пятнадцать.
«Полуфабрикаты» автомобиля из Тольятти и двигателя из Франции, а также комплектующие стекаются под одну крышу — в просторное, приспособленное для индивидуальной сборки помещение, арендуемое фирмой у местного завода «Гидростальконструкция». Здесь идёт комплектация, после чего готовый к установке двигатель и контейнеры с полным набором деталей подвозятся к каждому рабочему посту. Всего их двадцать, и посты эти, как уверяет главный инженер предприятия Александр Романов, не имеют аналогов и ждут патента.
Рассказывает Владимир Трофимов:
— Стапельный метод производства был выбран потому, что он кажется нам сейчас наиболее целесообразным. Раньше, при производстве таких автомобилей в Одессе, мы использовали полуконвейерный напольный метод переоборудования, по комплектации «Морторелли». Но сейчас, как я уже говорил, мы выходим на более высокий уровень
В понятие «уровень» фирма «Ладаэкспорт» вкладывает не только количество «Нив» с дизелем, которые могут «сойти со стапелей» при условии бесперебойных поставок машин и комплектующих (перебоев с двигателями здесь не боятся) — до 5 тысяч в год при работе в одну смену, до 10 тысяч при двухсменной работе. Под уровнем подразумевается качество сборки каждого конкретного автомобиля, за которым здесь строго следят. А делается это очень просто: каждый автомобиль собирают два человека — шеф бригады и механик, после окончания работы они ставят подписи в карточке, сопровождающей Ниву по маршруту Тольятти — Чехов — рынок. Так, по мнению руководства «Ладаэкспорт», можно обеспечить персональную ответственность, гарантирующую, в свою очередь, сохранение имиджа фирмы.
— Автомобиль Нива-дизель, — продолжает Трофимов, — предназначен сейчас, в основная, для европейского рынка. Он требуется в таких странах Южной Европы, как Франция, Испания, Италия, Португалия. Есть спрос, хотя и в меньших количествах, и в Северной Европе — в Германии, в Голландии. Поэтому, сегодня выпуск автомобиля ориентирован прежде всею на эти страны, на их условия
Поскольку автомобиль ВАЗ-21215 уже омологирован во Франции, он может пробаваться в Европе в тех количествах, которые способен поглотить рынок. С фирмой PSM подписан контракт на выпуск 10 тысяч автомобилей. Однако, выпуск дизельной «Нивы» зависит, в основном, от возможностей завода. От того, как ВАЗ сможет давать «Нивы » на переработку…
Проблема в том, что сегодня эта машина ещё не находится на потоке.
«Ладаэкспорт» рассчитывает на более стабильную поставку автомобилей в связи с запуском производства модифицированной «Нивы» ВАЗ-21215. В отличие or классической «Нивы» автомобиль этот имеет пониженный уровень порога задней двери, полностью изменённый салон (новые сидения, обивку, отделку панели приборов, руля и так далее), другой радиатор, усилитель тормозов от ВАЗ-2108, ряд других чисто технических изменений. ВАЗ-21215 имеет двигатель 1700 см. Машина эта, безусловно, встанет на поток. Однако, дизельный вариант по-прежнему не впишется в вазовский конвейер. А посему, хочется верить, дело «Ладаэкспорт» в Чехове — прочно.
Разработчикам Нивы-дизель, по мнению Владимира Трофимова, удалось не только наделить её преимуществами, которые даёт двигатель (значительная экономия топлива), но и сохранить возможности базовой модели. Немаловажное нововведение, сделанное фирмой «Ладаэкспорт» совместно с разработчиками НТЦ ВАЗа — десолидаризация моста и двигателя. Раньше передний мост «висел» на двигателе. Теперь он отсоединён, имеет независимую подвеску. Таким образом, резко снижен уровень вибрации, уровень шума. Естественно, повышается комфортабельность автомобиля, его потребительские свойства.
Итак, с Европой, как всегда, нет проблем. Зато есть проблемы с отечественными дизельными джипами в самой России. Вопрос «доколе?», разумеется, мучил и меня.
— Мы считаем, что этот автомобиль должен быть и на нашем рынке, — говорит Владимир Трофимов — Всё зависит от возможностей нашего покупателя, от наличия клиентуры, способной платить за автомобиль, плюс три тысячи долларов за установку двигателя. Зависит также от завершения работ (совместно с НТЦ ВАЗа) по испытаниям ВАЗ-21215 в наших климатических условиях.
Мы уже предусмотрели ряд конструктивных улучшений, и уже знаем, что и как надо изменить, чтобы автомобиль был полностью адаптирован. В частности, в российском варианте будут соответствующие условия по маслу, по охлаждающей жидкости, по топливу. Зимние испытания автомобиля проведены. Мы уже готовы выпускать этот автомобиль для СНГ. Всё будет зависеть от торговой политики АО «АвтоВАЗ».
Наверное, не стоит искать противоречий. Если даже предположить, что в России всё еще нет клиентуры, готовой расплатиться в валюте за дизельный вездеход — она вот-вот появится. Не сегодня — завтра. Опять же, нет никаких оснований не верить утверждению одного из руководителей Волжского автозавода, суть которого — это «платежеспособное» время уже пришло: экспорт сейчас не является для ВАЗа самоцелью — поскольку эффективность продажи автомобилей ВАЗ на экспорт и на внутреннем рынке сегодня примерно одинакова, «все равно, куда поставлять».
Пусть об этом размышляют большие политики. Нам же стоит порадоваться тому, что дизельные проекты «Ладаэкспорт», похоже, не остановятся на «Ниве». По словам Трофимова, фирма изучает возможности установки дизельных двигателей на всю гамму автомобилей ВАЗ. А в качестве прототипа взят ВАЗ-2110.
— Мы хотим подготовить серийный выпуск этого автомобиля с дизельным двигателем прямо на заводе. ВАЗ тоже работает, поддерживает нас в этом, но.. время покажет, насколько это будет продуктивно.
Дизельная «Нива» как нельзя более своевременна. Вся как есть — крепкая изнутри и элегантная снаружи. Твёрдо стоящая на лёгких и широких колёсах — и грациозная, благодаря оригинальной пластиковой «юбке» и целому ряду других, ярко выраженных и неприметных деталей «туалета и макияжа», работающих на её имидж. В котором, кстати, русские знают толк не меньше, чем французы в любви — ведь дизайн ВАЗ-21215 целиком от НТЦ ВАЗа.
Одним словом, вещь от двух известных кутюрье, похоже, удалась на славу. И даже самому Дизелю, будь он жив, не пришлось бы краснеть за результат. ”Ниве»-дизель, быть может, не суждено стать»Мисс-Европa» на автосалоне во Франкфурте, но для Мисс-Фото данных ей не занимать
Александр Миров, Фото автора
Дизель на Ниву Шевроле: установка и расчет
Внедорожник с полным колесным приводом, выпускаемым отечественным автомобильным предприятием под маркой Нива, снабжен двигателем, работающим на бензине. Хотя производитель предусматривал для Нивы использовать дизельный мотор. Правда, намерения реализованы частично.
Некоторые автомобильные специалисты придерживаются мнения, что при старании и соблюдении конкретных правил, дизель на ниву поставить можно.
Содержание статьи
- 1 Преимущества дизеля
- 2 Попытки завода установить дизель
- 3 Расчет на иностранный ДВС
- 4 Гибридная Нива
- 5 Дизель на «Ниву» своими руками
- 5. 1 Стоит подумать
- 5.2 Дополнительные нюансы
- 6 Видео обзор дизельной нашей Нивы
Преимущества дизеля
Автомобильный мотор, работающий на солярке, для автомобилей повышенной проходимости, является палочкой-выручалочкой для работников сельского хозяйства, лесной промышленности, горных организаций и так далее. В сравнении с бензиновым аналогом, имеет больше преимуществ.
Они заключаются:
- в мощном крутящем моменте, когда работает на малых оборотах;
- использует дешевое топливо при езде по тяжелым дорогам;
- по сравнению с бензиновым вариантом, дизель имеет длительный эксплуатационный ресурс;
Из недостатков стоит выделить часто возникающие проблемы с топливным насосом, дороговизной его ремонта. Наблюдается частое нарушение работы форсунок, возникают проблемы с турбинным надувом.
Попытки завода установить дизель
Завод-производитель предпринимал попытки установить дизельную силовую установку на автомобиль «Нива-2121». Предусматривалось использовать 1,5-литровый двигатель с турбонадувом. Снабженные, такими двигателями автомобили, проходившие тестовые испытания, оказались маломощными. Но попытки снабдить полноприводник перспективным ДВС, продолжались. Автомобиль дизельная Нива марки Шевроле, который оказался не перспективным, оснастили двигателем с большим объемом.
Вскоре заводчане отказались от попыток снабдить внедорожник дизельным силовым агрегатом. Модель осталась вне серии.
Расчет на иностранный ДВС
Инженеры по выпуску автомобилей не оставили затею пристроить «Ниве» иностранный дизель. Выбор пал на французский Peugeot xud9sd мощностью около 80 лошадиных сил. Мотивировало выбор российских специалистов простое устройство дизеля. Иностранные движки — продольного размещения цилиндров. Их насчитывается 4, рабочим объемом 1905 кубических сантиметров.
В процессе испытаний, установленный двигатель показал следующие характеристики:
- мощность на пике крутящего момента составила 70 лошадиных сил при оборотах коленчатого вала 4600;
- вышел автомобиль на крейсерскую скорость в 120 километров в час;
- расход топлива при пробеге автомобилем 100 километров, составил 8,7 литра.
Экспериментаторы, установившие иностранный дизельный двигатель на ниву, получили превосходный результат:
- Российская Нива Шевроле дизель оказалась не только экономичной моделью, но показала превосходный ход по бездорожью;
- Притом на низких оборотах продемонстрировала мощный крутящий момент, что важно для езды по проселочным грунтовым дорогам;
- Дополняли полученные положительные результаты простой ремонт и техническое обслуживание моторов.
В процессе испытаний «выплыли» и негативные моменты:
- Выявлена медлительность разгона в динамике на 10 метров;
- Вмонтирование импортного дизельного двигателя на Ниву, подтвердило опасения, что автомашина будет медленно ускоряться со старта. На автобане это значимый режим для автоводителя, но не существенный при езде по тотальному бездорожью.
По полученным результатам было принято пустить автомобиль в серийное производство. Но с конвейера сходили в ограниченном количестве. В реализацию в России так и не попала, поскольку вся серия отправлялась на экспорт. 9 лет назад конвейерная сборка автомобиля «Нива 2121» с дизельным двигателем прекратилась.
Гибридная Нива
Начали разрабатывать официальную версию Нивы интеграции в моторный отсек двигателя на солярке в тюнинг-ателье в Тольятти. Юридическое лицо обзавелось рекомендацией-разрешением от завода-производителя « АвтоВаз». Начались доработочные процессы с целью адаптировать итальянский дизельный двигатель Fiat вместе с трансмиссией Aisin, выпущенной на одном из заводов Японии.
Грамотная установка итальянского дизеля удалась и на тестовых испытаниях показала положительные результаты:
- Мощность силовой установки достигла 90 лошадиных сил.
- Пиковый крутящий момент остановился на отметке 195 Нм.
- На 100 километров пути автомобилю требовалось всего 7,5 литров солярки.
На практике получилось лучше, чем ожидали. Скомбинированная дизельная итальянско-японская Нива Шевроле удалась на славу. По основным техническим параметрам вплотную приблизилась по качеству к заводской сборке.
Одна неприятная новость — стоимость адаптации получилась высокой.
Дизель на «Ниву» своими руками
Попробуем самостоятельно в моторный отсек автомобиля поместить вместо бензиновой силовой установки, дизельный аналог. Провести благополучное интегрирование ДВС невозможно без помощи тюнинг-ателье. Можно задействовать приватных мастеров, знающий толк, лично осуществляющих доработочные задания по замене бензинного двигателя на дизельный вариант.
Если автолюбитель дока в технических вопросах, то способен сам переставить дизель взамен бензинового двигателя. Только следует обзавестись специальным инструментарием. И одновременно подготовиться к регистрации осуществленных изменений в определенных структурах ГИБДД.
Стоит подумать
Перед началом работ следует обсудить с профессионалами, какой марки дизель лучше подойдет. Их много на профильных ликвидных торговых площадках. Пример в выборе дает практика. Согласно статистике, предпочтение отдается дизельным двигателям, произведенным в стране Восходящего Солнца, на заводах Объединенной Европы. Главным принципом выбора для Нивы является соответствие физическим параметрам, то есть надежного закрепление в моторном отсеке автомобиля, не нарушающий центровки силового агрегата.
Имеет значение и вес дизельного ДВС. Если весит больше стандартного бензинового двигателя, то нагрузка на переднюю ось, подвеску возрастет, что приведет к негативным последствиям. Подлежит замене и коробка переменных передач.
Для нормативной посадки в моторный отсек дизельного двигателя, необходимо заменить:
- посадочные цапфы;
- адаптировать поддон двигателя под метрические размеры автомобиля;
- привести в новое соответствие узлы выхлопной системы;
- подлежит модернизации система охлаждения, требующая замены радиатора.
Перестановка на «Газели» не требует демонтажа радиатора, поскольку он по креплениям, другим метрическим параметрам, идеально подходит к дизелю.
Дополнительные нюансы
Некоторые узлы и детали заменяются более крепкими аналогами в ходовой части автомобиля. Для нормального пуска дизеля на Ниве в зимнее время устанавливают приборы, подогревающие солярку.
Подходящим дизелем для замены является французский импортный двигатель Peugeot xud9sd. Его крепеж почти совпадает с отечественной силовой установкой. Крепежные цапфы почти безупречно совпадают по отверстиям, диаметрам для крепежных болтов, что существенно упростит замену бензинового отечественно двигателя на импортный аналог, работающий на солярке.
Из японских дизелей перспективными являются силовые агрегаты с индексом Toyota 3c/ct. В зависимости от назначения, выпускаются мощностью 90 и 100 лошадиных сил.
Видео обзор дизельной нашей Нивы
Какой дизельный двигатель можно поставить на Ниву
Содержание
- Дизельная Нива: какой мотор подойдет
- Дизельная Нива
- Где как установить дизельный двигатель на ниву
- Дизельный двигатель на Ниву
- Преимущества Нивы Шевроле на дизеле и какой двигатель можно поставить
Из этой статьи вы узнаете о возможных неисправностях и способах замера компрессии дизеля для получения точных результатов. Установка дизельного двигателя и улучшенной трансмиссии позволила обеспечить тюнинговой модели Нива-Шевроле 1.
Серийным такой автомобиль считать нельзя, но данная версия Нивы-Шевроле дизель заметно приближается по уровню к заводской сборке. Единственный минус заключается в сильно возросшей итоговой цене модернизированного тюнерами внедорожника. Самым простым вариантом замены двигателя для автомобиля Нива окажется дизельный мотор Peugeot xud9sd.
Главным преимуществом этого дизеля выступают его крепления, аналогичные штатному бензиновому агрегату. Такая особенность значительно упрощает установку дизельного мотора на Ниву. Читайте. Читать далее. КПД дизельного двигателя Почему КПД установка дизеля на ниву шевроле выше Почему дизельный мотор имеет больший коэффициент полезного действия по сравнению с двигателями на бензине. Крутящий момент и обороты, энергия дизтоплива. Сравнение бензинового и дизельного двигателя.
Преимущества и недостатки дизеля, надежность дизельного мотора, особенности его обслуживания и эксплуатации. Масло с сапуна: причина и решение проблемы Почему масло течет из сапуна двигателя: признаки и основные причины такой неисправности.
Как понять, почему через сапун гонит масло, диагностика неполадок. Бензиновый двигатель работает как дизельный Причины шумов и стуков при работе бензинового двигателя на разных режимах.
Детонация, стук гидрокомпенсаторов, неисправности зажигания и другие причины. Блок увеличения мощности: чип-бокс дизельного Установка дизеля на ниву шевроле Модуль увеличения мощности дизельного двигателя. Виды чип-боксов, особенности установка дизеля на ниву шевроле и работы данных блоков. Преимущества и недостатки тюнинг-бокса. Все про эксплуатацию, сервисное и профилактическое обслуживание бензиновых и дизельных ДВС.
Полезная информация по ремонту двигателя и навесного оборудования, методы и способы проведения диагностических процедур. Тюнинг, настройка мотора и грамотный подбор технических жидкостей. Популярные статьи. Как зарядить аккумулятор автомобиля в домашних условиях. Синий или сизый цвет дыма в выхлопе дизельного двигателя. Дизельная Нива: какой мотор подойдет. Политика конфиденциальности. Задать вопрос эксперту. В ближайшее время мы опубликуем информацию.
Максимальная мощность:. И началось.
Вкладыши заменены, полукольца подобраны, новые поршня с кольцами установлены. Втулки поросенка развернуты, поросенок установлен, маслонасос под замену. Попутно была сделана средняя тяга. В общем двигатель собрал.
Дизельная Нива: какой мотор подойдет
Но тут мне стрельнуло в установка дизеля на ниву шевроле, а может надо клапана в ГБЦ проверить. В общем хорошо что ГБЦ не протянул. Раскрутил болты, снял ГБЦ. И понеслось. Втулкам хана, клапанам хана, маслосьемным колпачкам хана. Втулки перепрессовал от ваз клапан новые купил от ваз На данный момент осталось притереть клапана, установить маслосьемные, и все собирать.
Далее установка на двигатель и регулировка зазоров.
На данный момент пока. Далее работы идут, до следующего летнего сезона нужно собрать. Поэтом как говориться всем спасибо за внимание, Продолжение следует…. Скажу честно. Что с ним что без него, разницы не заметил. Даже может двигателю хуже стало, но это не. Может двигу и так каюк приходил и супротэк не причем.
Niva-Chevrolet дизель. Дальнейшие попытки почти «официально» установить дизельный двигатель на Ниву (модель Нива-Шевроле) предприняли в городе Тольятти. Для этого тюнинг-ателье под названием «Тема-Плюс» получило разрешение от производителя GM-АвтоВАЗ. Главной доработкой модели Нива-Шевроле стала установка итальянского дизельного двигателя производства Fiat в паре с японской трансмиссией Aisin. Одним из доступных вариантов становится самостоятельная установка дизельного двигателя на Ниву. Для этого можно воспользоваться услугами крупных тюнинг-ателье или частных профессионалов, которые занимаются доработкой автомобилей.
Я это тоже допускаю. Счас капиталку закончу и буду просто новенькое масло заливать без присадок. И в солярку двухтактного масла чуть чуть чтоб тнвд жила хорошо.
Как говорится «дизель и турбо — братья навек». Этот двигатель всё-таки слаб.
Проходимцу, особенно, на большой резине, мощность и момент — совсем не лишние. Так у меня бортовые стоят. Ну тогда нормалёк.
Дизельная Нива
Единственно, получается, что двигателю придётся работать на более высоких оборотах. Да и ДПС на дороге лучше остерегаться, тарахтение дизеля сдаст, как стеклотару, «незаконные переделки». Меня имеют ДПС по всем статьям. Колеся 33 дюйма, дорожный просвет полметра, веткорезы, фары, и.
Где как установить дизельный двигатель на ниву
Они даже на дизель внимания не обращают. ДА и продавать я ее не. Она для леса. Правильно сказано что последняя у хозяина. Буду кузов менять или двиг. В общем конструктор. Вообще нивы экспорт. Шева нивы шли с моторами дизель 1.
Дизельный двигатель на Ниву
Мотор не убиваемый. Правда он дороже но я этот мотор без электрики катается легко главное запустить. Ну на этом моторе тяги будет по большем, он крутится норм и компрессия там под 25 очей. Я видел такие нивы едут норм расхода около 10 литров смешанный.
Ну.
Просто мне и этой тяги хватает. Я тоже много смотрел информации по моторам от пежо, даже комплект на ниву в сборе с КПП продавали за 90 тыс. Но брать не. Перед началом работ следует обсудить с профессионалами, какой марки дизель лучше подойдет. Их много на профильных ликвидных торговых площадках.
Пример в выборе дает практика. Согласно статистике, предпочтение отдается дизельным двигателям, произведенным в стране Установка дизеля на ниву шевроле Солнца, на заводах Объединенной Европы.
Главным принципом выбора для Нивы является соответствие физическим параметрам, то есть надежного закрепление в моторном отсеке автомобиля, не нарушающий центровки силового установка дизеля на ниву шевроле. Имеет значение и вес дизельного ДВС. Если весит больше стандартного бензинового двигателя, то нагрузка на переднюю ось, подвеску возрастет, что приведет к негативным последствиям.
Преимущества Нивы Шевроле на дизеле и какой двигатель можно поставить
Подлежит замене и коробка переменных установка дизеля на ниву шевроле. Для нормативной посадки в моторный отсек дизельного двигателя, необходимо заменить:. Перестановка на «Газели» не требует демонтажа радиатора, поскольку он по креплениям, другим метрическим параметрам, идеально подходит к дизелю.
Некоторые узлы и детали установка дизеля на ниву шевроле более крепкими аналогами в ходовой части автомобиля. Для нормального пуска дизеля на Ниве в зимнее время устанавливают приборы, подогревающие солярку. Подходящим дизелем для замены является французский импортный двигатель Peugeot xud9sd. Его крепеж почти совпадает с отечественной силовой установкой. Крепежные цапфы почти безупречно совпадают по отверстиям, диаметрам для крепежных болтов, что существенно упростит замену бензинового отечественно двигателя на импортный аналог, работающий на солярке.
АвтоВАЗ давно понял необходимость установить дизельный агрегат в Ниву. Была предпринята серия попыток постановки дизеля в ВАЗ , для модернизации внедорожника. Путем экспериментов, получилось установить мотор от Peugeot XUD-9SD. Необходимо усилить кузов и подвеску, перед установкой дизеля; коробку передач рекомендуется менять вместе с мотором, штатная не походить к дизелю и не рассчитана на его мощность; придется полностью заменить передние опоры под мотор На Ниву лучше всего подходят детали от Нива Шевроле, они попрочнее и выносливее; кроме того, для дизеля рекомендована установить подогреватель топлива, без которого, его будет трудно завести зимой. Какие моторы годятся.
В зависимости от назначения, выпускаются мощностью 90 и лошадиных сил. Главная Двигатель Дизельная Нива. Поделиться с друзьями:.
Установка дизельного двигателя на ниву шевроле
Многие автовладельцы мечтают установить двигатель на свою Ниву от иномарки. Это связано с тем, что родной силовой агрегат имеет массу недостатков, и, в целом, плохо подходит для Нивы. Даже на современные Niva Urban или Chevrolet Niva устанавливают всё те же древние моторы, которые созданы на основе мотора от копейки.
Двигатель на Ниву от иномарки является мечтой каждого нивавода. Многие автолюбители, покупая Ниву, сразу же ищут на неё другой мотор. Благо места под капотом у Нивы достаточно, это позволяет установить почти любой 4-х цилиндровый двигатель. Но, здесь речь подойдет о моторах, установка которых требует минимум переделок.
Родной мотор на Ниве, как известно, довольно слабый. Его мощности часто не хватает, особенно это сказывается при езде по бездорожью. Нива – хороший внедорожник с грамотной конструкцией, но его подводит двигатель. Так отзываются про эти автомобили большинство водителей. Установив, в принципе, любой более или менее современный двигатель от иномарки вопрос с мощностью можно решить.
На Ниву устанавливается классический вазовский двигатель с объемом в 1,7 литра, и, в принципе, любой мотор от иномарки с тем же объемом, или даже несколько меньшим, будет иметь лучшие показатели мощности и крутящего момента. Также, одна из основных причины свапа двигателя – надежность. Родной нивовский мотор не славится своей надежностью и часто может приносить различные проблемы, как мелкие, так и серьезные. На ниву чаще всего устанавливают японские или европейские моторы, которые известны своей надежностью и выносливостью. Это заставит заглядывать под капот для ремонта гораздо реже.
И последнее, что заставляет думать о замене силового агрегата – расход топлива. Даже в спокойном городском режиме Нива потребляет около 12 литров бензина, а если заехать на бездорожье, то цифра может достигать 20 литров, что для двигателя 1,7 непомерно много. Иностранные моторы, даже с таким же объемом, будут потреблять намного меньше топлива. Особенно любимы многими ниваводами дизельные движки. Он имеет хороший крутящий момент на низких оборотах и хорошие показатели по экономичности. Дизель – как идеальный мотор для Нивы.
Есть одна малоизвестная модификация Нивы – Нивы 212151 Тинга. Отличие от обычной нивы, как раз в моторе. На Тингу устанавливали французский дизельный двигатель XUD 9 SD, который разработан компанией Peugeot. XUD 9 SD имеет объем 1,9 литра и мощность в 68 л. с. с 120 Нм крутящего момента. Этот мотор, по сути, еще слабее, чем родной, его преимущество в том, что это дизель. С этим мотором Нива получает отличную тягу с низких оборотов и хорошие показатели по экономичности.
Он единственный, который мотор подходит на Ниву без переделок, то есть bolt-on. Встретить его можно не только на Ниве Тинге, но и на модели Citroen Xantia. На разборках такой мотор встречается не часто, но, найти его вполне реально. Установить его в гаражных условиях, имея основные навыки в ремонте тоже реально.
Также отлично для Нивы подходит японский дизельный мотор 3S-FE. Его преимущество в том, что он без проблем состыкуется с родной КПП. Это двигатель компании Toyota, он имеет объем 2 литра, с мощностью в 125 лошадей и 169 Нм крутящего момента. Такой силовой агрегат легко найти в продаже, они в больших количествах поставляются из Японии, и цена его вполне приемлема.
Немецкий двигатель C20NE тоже вполне подходит для установки в Ниву с минимальными доработками. Этот мотор бензиновый, но имеет отличную репутацию в плане надежности и неприхотливости. Также и мощность, 115 лошадей будет вполне достаточно для Нивы. Степень сжатия позволяет спокойно ездить на 92-м бензине. На разборках встречается очень часто.
Установка движков от иномарки значительно улучшает Ниву, как автомобиль в целом, но, чтобы установить нестандартный мотор, нужно будет собрать много документов. Некоторые из документов и справок будет получить довольно непросто из-за нашей бюрократической системы. Заниматься этим или нет, каждый решает по-своему.
Для тех, кто не хочет возиться с бумажками, есть альтернативный способ увеличения мощности – доработка родного мотора. Как известно, мощность можно поднять и на родном моторе. Блок можно расточить под объем 1,9 литра, увеличить каналы ГБЦ, установить выхлопную систему большей пропускной способности и распредвал с широкими фазами. Тогда двигатель на Ниву от иномарки устанавливать не имеет смысла. Такие доработки смогут повысить мощность на 30-50%, что вполне хватит многим. Но, цена таких доработок может даже превышать стоимость иномарочного мотора в хорошем состоянии. Да и расход топлива станет еще большим.
Нива ─ автомобиль повышенной проходимости. Мы знаем, что возможности внедорожника зависят от ряда факторов, которые в комплексе дают машине хорошую проходимость. Один из них — характеристики силового агрегата. Рассмотрим особенности Нивы с дизельным двигателем.
- Хорошие тяговые показатели при низких оборотах, что позволяет Ниве еще легче преодолевать бездорожье.
- Экономичность. Расход топлива и его цена существенно ниже.
- Увеличенный по сравнению с бензиновым двигателем ресурс.
- Увеличение веса автомобиля.
- Повышенные вибрации.
- Более дорогое обслуживание (часть запчастей уже импортного производства).
Какие дизельные двигатели на Ниву ставил АвтоВАЗ
АвтоВАЗ видел необходимость в установке дизельного мотора на ВАЗ 2121, поэтому предпринимал несколько попыток модернизировать свой популярный внедорожник. После проб и ошибок компания смогла разместить под капотом машины дизельный двигатель Peugeot XUD-9SD. С 1999 по 2007 год такая дизельная Нива с индексом ВАЗ 21215 шла только на экспорт.
Совсем недавно завод выпустил опытный образец Нивы с дизельным двигателем Fiat 1.3 16v MultiJet второго поколения. Чтобы разместить его в моторном отсеке потребовалось не мало усилий и доработок. Чем закончились испытания и пойдет ли данная модификация внедорожника в серийное производство, не известно.
Особенности установки дизеля на ВАЗ 2121
Если завод-изготовитель не предоставляет возможности купить Ниву с дизельным двигателем, значит появятся умельцы, которые установят его своими руками. Итак, какой дизельный двигатель подходит на ВАЗ 2121? Вот наиболее популярные модели:
- Peugeot XUD-9SD (1. 9 л, около 70 л.с.) вместе с КПП Fiat Polonez.
- Peugeot XUD 11 вместе с КПП Fiat Polonez.
- Toyota 3С (79 л.с.) или 3СТ (100 л.с.) вместе с КПП Toyota Noah.
- Мотор от Volkswagen Vento.
- И многие другие.
Чтобы поставить дизельный двигатель потребуется большое количество доработок. Самый простой и распространенный способ такого тюнинга ─ использовать мотор, который ставился для экспортных версий внедорожника (XUD-9SD). Для его установки требуется меньше всего изменений в конструкции машины. На нем удачное расположение маслозаборника (спереди, а не по центру или сзади), масляного фильтра (спереди слева, как и у Нивы) и точек крепления к кузову. Кроме этого на модель этого двигателя легко найти запчасти. Примерный порядок действий следующий:
- Подушки двигателя подходят от Нивы 21215.
- Колокол КПП и сама коробка хорошо подходит от Fiat Polonez.
- Переделать поддон, маслозаборник, маховик, выпускную систему и пр.
- Проще всего оформить все доработки по документам.
Другими словами, никакой дизельный двигатель вместо бензинового без переделок не установить. А как считаете вы, нужно ли менять ДВС Нивы на дизельный? Если да, то на какой и почему? Напомним, улучшить внедорожные качества можно более легким способом, например, установить грязевую резину.
Первая информация о том, что АвтоВАЗ собирается наладить производство автомобилей Шевроле Нива с дизельным двигателем начала появляться в 2009 году. Это сразу вызвало большой ажиотаж среди автолюбителей, поскольку установка такого типа двигателя является наиболее предпочтительной для внедорожника. Он обеспечивает более высокий крутящий момент на низких передачах, что обеспечивает большую тягу. Но с течением времени эта информация так и не получила подтверждения, а потребители не увидели такого авто в серийном производстве. Попробуем понять, что послужило этому причиной.
Изначально разработкой данного проекта собиралась заниматься тольяттинская фирма Тема Плюс, а не сам АвтоВАЗ. Они на протяжении долгого времени занимались тюнингом отечественных автомобилей и в результате такого сотрудничество получили разрешение от концерна выпустить авто под известным брендом.
Но репутация компании на рынке является не очень популярной и в результате их деятельность получает больше отрицательных отзывов. Примерно то же самое произошло и с данной адаптацией дизеля. Автомобиль, оснащенный новым типом мотора, получил следующие характеристики:
- Рабочий объем двигателя 1,9 литра
- Мощность 100 л.с. в стандартной версии и 120 л.с. с турбонаддувом.
- Крутящий момент 195Нм при достижении 2600 оборотов в минуту.
Сохранялось наличие полного привода, при этом задняя ось так же оставалась отключаемой. Передние ступицы не регулируемые. Карданные передачи были заменены на ШРУС. Стандартная коробка передач для этого автомобиля не подошла и пришлось использовать продукцию японской компании «Айсин». Из комфортных опция можно особенно выделить наличие гидроусилителя руля и кондиционера.
Но при этом авто получил большое количество негативных отзывов, особенно про турбированную версию. Практически каждый владелец отмечал сильный шум двигателя, сравнимый с трактором. Производители объясняют это тем, что у дизеля другой порог детонации и звуковые колебания совпадают с частотой человеческого голоса. Из-за этого звук воспринимается ярче чем обычно. Решением проблемы может стать установка подушек другого типа, но производители не проводили такие тесты.
Коробку пришлось заменить, поскольку стандартная имела довольно короткий ход и требовала переключения после достижения скорости уже 10 км/ч. Так же поменялся сам принцип запуска двигателя. При повороте ключа необходимо теперь ждать не менее 6 секунд, пока не отключиться лампа Check engine. Эта пауза необходима для того, чтобы свечи накаливания достигли необходимой температуры.
Но главным недостатком стало существенное повышение стоимости данного автомобиля.
За те деньги, которые просит производитель можно приобрести модели других производителей, которые имеют хорошие ходовые качества, но при этом оснащены более комфортными опциями.
Самостоятельная установка дизельного двигателя.
Если идея изменить двигатель то придется столкнуться с некоторыми проблемами
- Должно быть достаточно места для установки
- Мотор должен быть совместим с коробкой, иначе потребуется дорогостоящая замена большого количества компонентов.
- Требуется установка нового ЭБУ
- Необходимо использовать только качественное и соответствующее сезону топливио
Но при этом можно выделить несколько плюсов:
- Снижение расхода с 12 до 7 литров
- Повышение тяги на низких оборотах,
- улучшение проходимости
Совместимость
Можно выделить несколько производителей, чьи двигатели могут быть использованы в качестве донора, чтобы установить дизельный двигатель на Ниву Шевроле:
Японский двигатель на ниву 21213 – Прокачай АВТО
Содержание
- Двигатель от какой иномарки можно поставить на «Ниву»?
- FakeHeader
- Comments 73
- Серийная Нива с дизельным двигателем
- Niva-Chevrolet дизель
- Устанавливаем дизельный мотор на Ниву
Двигатель от какой иномарки можно поставить на «Ниву»?
Теоретически. Если не вдаваться в подробности данной переделки, то на автомобиль ВАЗ-2121 «Нива» можно поставить любой двигатель снятый с легкового автомобиля.
Практически. На автомобиль ВАЗ-2121 «Нива» можно установить двигатель, соответствующий следующим условиям:
- Поместится в подкапотное пространство автомобиля максимально просто, т.е. при этом не придется разрезать «телевизор» или менять форму кузова, автомобиль останется не видоизмененным.
- Будет иметь мощность сравнимую со штатным двигателем, в крайнем случае будет немного мощнее (90 – 110 л.с.). Если поставить слишком мощный двигатель, придется дорабатывать весь автомобиль (подвеску, трансмиссию, особенно тормоза), что будет крайне длительно, проблематично и, самое главное, не рентабельно.
- Будет иметь явные преимущества по сравнению с ВАЗовским двигателем, иначе такая переделка будет просто бессмысленной.
На мой взгляд, автомобилю ВАЗ-2121 не хватает дизельного двигателя, поэтому если бы я поставил перед собой задачу заменить двигатель, выбрал бы именно дизельный двигатель.
Экономия топлива при езде по бездорожью, приемлимая тяга, которой бы всегда хватало с запасом. «Нива» это все-таки автомобиль не для каждодневного передвижения по городу, это больше автомобиль помощник, автомобиль для охоты, рыбалки, трофи-рейдов, пересеченной местности.
Конкретные примеры по замене двигателя.
ВАЗ-2121 «Нива» с двигателем от Peugeot 1.9D
ВАЗ-2121 «Нива» с двигателем от Nissan LD20II.
Заниматься такой переделкой или нет — это личное дело каждого. При замене двигателя неизбежно придется столкнуться с многими проблеми, самая главная из них — это соединение двигателя с ВАЗовской КПП или установка другого двигателя и КПП в сборе.
Можно пойти также и по другому пути. ВАЗовский двигатель, конечно, технический устаревший, откровенно слабоватый для такого автомобиля, но можно найти грамотного моториста, который может увеличить объем двигателя, поднять степень сжатия, перенастроить двигатель и даже родной двигатель будет ехать совсем по-другому.
Всем привет. С первого дня владения нивой, у меня чесались руки повысить мощность без потери надежности. После раздумий остановился на японском моторе. На драйве уже не мало написано про установку 3S-FE от Noah с родной ВАЗовской коробкой.
Но я захотел пойти другим путем, неизведанным. Выбор пал на 3S-GE+МКПП от Алтеззы. Самое главное было, срастить коробку от алтезы с раздаткой нивы.
Пол пришлось порезать и немного щиток передка
Сделал крепление РПМ на балку ( в стандарте крепиться к двигателю)
Подушки сделал из пластин 5мм и части родного кронштейна
Потом возникла проблема с рулевым, места под него совершенно не было. Пришлось немного подпилить поддон
И в итоге поставил рейку от Noah SR50
Коробку и раздатку закрепил с помощью самодельного подрамника
К электрику и на сварку выхлопа возил вот так:
Сейчас идет окончательная сборка, всякие мелочи остались, которые отнимают очень много времени
Может показаться что работ тут не так много, но в машине изменениям подверглись все части авто, только задний мост не трогал пока еще.
Более подробно расписано у меня в БЖ.
Прошло 3 года, как поживает Нива, коробка с раздаткой и двигатель в Ниве?
всё хорошо, без поломок
а на шниву sxe15? чтобы с акпп и с раздаткой. подобрать валы между шрусами.
Честно, не понял вопрос
поставить туда 3s или 7а с полноприводных, чтобы не морочиться с родной раздаткой, а просто подобрать установку агрегата и к нему валы до шрусов на передней подвеске.
sxe10 — заднеприводная sxe15 — полноприводная, и мост у нее слева.
самый простой это 3s+акпп 4wd, от Noah
а чем хуже альтезовский вариант? на бусах они ездят более нагруженые и на альтезах можно отхватить а650е вместо 340-ой.
место под эту коробку будет в ниву? я имею ввиду чтобы привода нормально стояли?
альтезовский вариант sxe10 будет как у тебя 2wd и далее раздатка нивы и так далее, по длине 340-я и 650ые коробки одинаковы, на передний мост совсем не влияет.
а с полноприводной sxe15 а340h/340f и можно штатный альтезовский редуктор использовать, он к картеру двигателя прикреплен и вал на правую сторону идет сквозь картер, а можно как и на родном оставить родной редуктор, только с передним карданом возможно нужно будет подогнать длину.
Sxe15 нет такого кузова, ну а по электрике ты сможешь подключить а340?там центральный диф очень тесно связан с TRC и ABS
вечером посмотрю какие доки у меня есть на тойоты.
в принципе ничего сложного. 2вд работает и в отсутствие трс и абс, а в 4вд марковских трс блок в мозг не заводит сигналы.
странно — в альтезах нет 4вд — в марковках/краунах именно так расходятся по модификациям — МоторПоколениеПривод
например JZX100 моно или полнопривод JZX105, JZS171|JZS175…
4WD на Алтезах на Beams или на JZ
S помоему только жопоприводные.
джеи в ниву не влезут. а бимс — что ты имеешь в виду — все они немного бимсы после середины 90х.
другое название этого недоразумения — vvti&double vvti.
он тоже в ниву не лезет, да и яповоды его очень не жалуют, хотя старый до ввти был говорят надежнее всего.
Sxe15 нет такого кузова, ну а по электрике ты сможешь подключить а340?там центральный диф очень тесно связан с TRC и ABS
да и 340-я в отличии от 650ой еще гидравлика, LE — 3 клапана управляют передачами, LS — дополнительно клапана могут частично включаться (т. н. ШИМ)
отчаянный проект ) работы проделано много… удачи в завершении, ну и чтобы результат радовал
Слушай а чей прицепик-нивовоз на фотке?:)) да, в 4вд гемора в разы больше… но зато какой кайф когда машина поедет))
Не в коем случае не хочю тебя отговаривать и устрашать. Просто увидел вспомнил сказал как есть. Чтоб знал что возможно всхлопотать от него. Запомни одно простое правило если GE начал ломаться то не надо начинать впихивать в него бабло! Просто бери контрактный и все! Деньги и нервы с экономишь
Стоял такой мотор у меня на алтезе на автомате. Без обид но не тот мотор ты выбрал для токого грандиозного дела дружище! Да прет конечно он нормально для 2х литрового атмо ну чайника 2.5 спокойно натягивает. Но есть у него один жирнюший минус! Этот мотор сплошной гемор! Просто катастрафическая заноза в заднице! У него вечно ебут мозг(извиняюсь за выражение) эти муфты! Б.я как же они меня мучали ооо… как я с ним воевал кто бы знал все лето он мне ломал мозг этот GE. Я Книгу по нему на сквозь истер, спецов звал делал делал менял новые ставил муфты столько бабок в него вбухал просто жесть и все безтолку потом плюнул! Воткнул контрактный побегал на нем чуток и опять 25. Потом еше прибавился дросель чето сним было… еше чето там было уже даже и вспоминать не хочу. Короче я сделал такой вердикт(для себя) что этот мотор больше никогда в жизни не будет стоять у меня под копотом НИКОГДА! Это самый сложный, не ремонтно пригодный, дорогой, ДВС который у меня был! Япохи меня разочировали с этим мотором. И кого я не встречаю в городе на алтезах все как один говорят что он го.но! Вот такая история про 3S-GE(Yamaha) :)))
Серийные версии полноприводного внедорожника Нива (Lada 4×4) традиционно встречаются на дрогах СНГ исключительно с бензиновым двигателем, хотя завод-изготовитель предпринимал попытки установить дизельный ДВС на эту модель. По этой причине одной из тем, связанных с популярным джипом, является возможность самостоятельно установить дизельный двигатель на Ниву.
Дизельный двигатель, особенно в простой атмосферной версии, на серьезных внедорожниках является более предпочтительным вариантом сравнительно с бензиновым агрегатом. Такой мотор имеет много очевидных преимуществ:
- высокий крутящий момент дизеля на низких оборотах незаменим для внедорожной машины;
- дизельный двигатель расходует намного меньше топлива, что немаловажно при езде по бездорожью;
- требования к качеству солярки заметно снижаются при условии использования атмосферного дизеля;
- больший ресурс дизельного двигателя до серьезного ремонта позволяет активно и долго эксплуатировать такой мотор;
Главным недостатком является уязвимость высокоточной топливной аппаратуры дизеля, а также сложность и дороговизна последующего ремонта. В системе питания дизельного двигателя часто выходят из строя ТНВД и дизельные форсунки. Определенные сложности в процессе эксплуатации может вызвать также наличие турбонаддува (турбодизель), так как состояние турбины сильно зависит от качества топлива и дизельного моторного масла.
Читайте в этой статье
Серийная Нива с дизельным двигателем
Идею установки дизельного двигателя на модель Нива 2121 с самого начала пытались реализовать инженеры на заводе. Для Нивы предполагалось использовать отечественную версию 1.5-литрового турбодизельного мотора. С таким агрегатом опытные образцы не смогли эффективно справляться с ездой по бездорожью по причине недостаточной мощности. Следующим шагом стала установка аналогичного дизеля на 3-х и 5-и дверную версию Нивы, но уже с увеличенным рабочим объемом до 1.9 литра. Данные попытки успехом не увенчались, дизельная Нива с указанными ДВС не попала в серию.
Конструкция мотора: дизельный, рядный, 4-цилиндровый, с продольным расположением. Рабочий объем: 1905 см 3 . Одна из модификаций этого дизеля при установке на Ниву обеспечила машине следующие динамические показатели и эксплуатационные характеристики:
Максимальная мощность: | 48 кВт (69 л.с.) при 4600 об/мин |
Крутящий момент: | 121 Нм/2200 об/мин |
Максимальная скорость: | 120 км/ч |
Разгон 0-100 км/ч: | 25 сек |
Средний расход топлива на 100 км: | 8,0-8,7 л |
Нива с таким дизелем оказалась экономичной и неплохо показала себя на бездорожье, так как дизельный мотор Peugeot xud9sd обеспечивал полноприводному автомобилю приличный крутящий момент на «низах». Дополнительным плюсом импортного дизельного двигателя на Ниве оказалась его надежность и относительная простота в ремонте и обслуживании.
Что касается динамики, Нива 2121 с двигателем Peugeot xud9sd разгонялась до «сотни» очень медленно. Акцент был сделан на главном целевом назначении автомобиля — повышенная проходимость на тотальном бездорожье. Модель Нива с дизельным двигателем Пежо попала в серию, но машина выпускалась ограниченными партиями, а также шла исключительно на экспорт. В 2009 году серийное заводское производство дизельной Нивы полностью прекратилось.
Niva-Chevrolet дизель
Дальнейшие попытки почти «официально» установить дизельный двигатель на Ниву (модель Нива-Шевроле) предприняли в городе Тольятти. Для этого тюнинг-ателье под названием «Тема-Плюс» получило разрешение от производителя GM-АвтоВАЗ. Главной доработкой модели Нива-Шевроле стала установка итальянского дизельного двигателя производства Fiat в паре с японской трансмиссией Aisin.
Рабочий объем: | 1929 см 3 |
Мощность: | 90 л. с |
Максимальный крутящий момент: | 195 Нм |
Средний расход топлива на 100 км: | 7,5 л |
Устанавливаем дизельный мотор на Ниву
Одним из доступных вариантов становится самостоятельная установка дизельного двигателя на Ниву. Для этого можно воспользоваться услугами крупных тюнинг-ателье или частных профессионалов, которые занимаются доработкой автомобилей. Установить дизель на Ниву можно также самому при наличии определенного опыта и специализированного инструмента. Нужно быть готовым к тому, что для законной эксплуатации автомобиля после замены двигателя обязательно потребуется регистрировать внесенные изменения в соответствующих государственных органах.
В процессе подбора дизельного агрегата многие задаются вопросом, какой дизель поставить на Ниву. Существует достаточное количество дизельных двигателей, которые могут быть установлены на этот автомобиль. На Ниву своими руками чаще всего устанавливают дизельные моторы японских и европейских брендов. Главным требованием становятся подходящие физические размеры силового агрегата для размещения в подкапотном пространстве Нивы.
Необходимость внести изменения в конструкцию начинается с особенностей крепления дизеля. Вторым нюансом выступает увеличение нагрузки на передней оси после установки дизельного ДВС на Ниву, так как мотор данного типа зачастую оказывается более тяжелым. По этой причине необходимо дополнительно усилить как подвеску, так и кузов после размещения мотора. Практически всегда замене будет подлежать и штатная коробка передач.
В списке общих изменений в конструкцию Нивы под дизельный мотор отмечены: замена передних опор двигателя, доработанный поддон, изменения выпускной системы. Модернизации подлежит и система охлаждения двигателя. Радиатор охлаждения зачастую меняют (подходит радиатор от автомобиля ГАЗ Газель).
Также вносятся изменения по ходовой части, отдельные элементы заменяются на усиленные. Для обычной Нивы их можно позаимствовать у Niva-Chevrolet. Что касается эксплуатации дизеля, отдельно рекомендуется установка системы подогрева дизтоплива.
На Ниву также можно установить дизель Peugeot с индексом xud 11, но в данном случае КПП уже нужно будет менять. Коробка ВАЗ с этим мотором долго не выдержит. Решением становится КПП от модели Fiat Polonez. Дополнительно потребуется установка другого сцепления. Не менее часто на Ниву устанавливают дизельные двигатели с японских автомобилей. Подходят агрегаты c индексом Toyota 3c/ct мощностью 80 и 100 л.с. Для замены КПП можно использовать 5-ступенчатую коробку от модели Noah производства Toyota.
Оптимальным вариантом станет дизельный двигатель и КПП, которые изначально были спроектированы для работы в паре. В этом случае задача упрощается благодаря соответствию всех точек крепления, а также совпадению по осям валов ДВС и трансмиссии. Данный подход позволяет исключить сложности в процессе совмещения дизельного двигателя и коробки передач, а также значительно увеличивает срок службы сопряженных узлов. Нет необходимости высчитывать, какой показатель крутящего момент способна выдержать та или иная коробка с различными дизельными двигателями.
Преимущества установки дизельного силового агрегата вместо бензина или ГБО. Выбор подходящего дизеля для ГАЗели и УАЗ (UAZ) на замену бензиновому мотору.
Сравнение бензинового и дизельного двигателя. Преимущества и недостатки дизеля, надежность дизельного мотора, особенности его обслуживания и эксплуатации.
Почему дизельный мотор имеет больший коэффициент полезного действия по сравнению с двигателями на бензине. Крутящий момент и обороты, энергия дизтоплива.
Почему масло течет из сапуна двигателя: признаки и основные причины такой неисправности. Как понять, почему через сапун гонит масло, диагностика неполадок.
Причины шумов и стуков при работе бензинового двигателя на разных режимах. Детонация, стук гидрокомпенсаторов, неисправности зажигания и другие причины.
Модуль увеличения мощности дизельного двигателя. Виды чип-боксов, особенности подключения и работы данных блоков. Преимущества и недостатки тюнинг-бокса.
Дизельные двигатели
: Фельдмаршал
Дизельные двигатели: Фельдмаршал
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Все вакансии/карьеры — Техник по дизельным двигателям на местах в Дедхэме, Массачусетс, США
Техник по дизельным двигателям на местах
Описание
Мы ищем талантливого специалиста по обслуживанию дизельных двигателей, который присоединится к нашей команде, специализирующейся на ремонте двигателей для нашего дистрибьюторского бизнеса.
В этой роли вы будете оказывать влияние следующим образом:
Полный ремонт и восстановление двигателей в полевых условиях
Развитие продуктивных отношений с клиентами и обеспечение быстрого и эффективного внимания к потребностям клиентов.
Применение задокументированных процедур и политик для завершения ремонта и планирования технического обслуживания, включая подготовку необходимых деталей и инструментов
Помощь в заполнении необходимой документации, такой как документация о выполненных работах, табели учета рабочего времени, претензии по гарантии и формы качества, с помощью рукописных форм или экранов ввода бизнес-системы
Пройти обучение в соответствии с навыками и бизнес-требованиями , политики, процедуры и законодательство в области безопасности и охраны окружающей среды, а также сообщать обо всех проблемах/инцидентах своему руководителю
. Чтобы добиться успеха в этой роли, вам потребуется следующее:
(вход) Технический уровень I: Ограниченный соответствующий технический опыт; имеет квалификацию для выполнения работы с минимальным количеством продуктов, входящих в объем работ, для специалиста по дизельным двигателям в этом месте, в основном занимающегося техническим обслуживанием или базовым ремонтом / диагностикой; требует непосредственного надзора и проверки качества изготовления.
(средний) Технический уровень II: некоторый соответствующий технический опыт; имеет квалификацию для выполнения работ по промежуточному количеству продуктов, входящих в объем работ, для дизельного техника в этом месте; преимущественно занимается обслуживанием и ремонтом средней сложности; некоторая подверженность умеренной или сложной диагностике требует ограниченного прямого наблюдения, может обеспечить базовое обучение или руководство для новых технических специалистов.
(продвинутый уровень) Технический уровень III: Значительный соответствующий технический опыт; имеет квалификацию для выполнения работ с большинством или всеми продуктами, входящими в объем работ, для технического специалиста в этом месте; часто занимается сложной диагностикой и ремонтом; требует минимального или нулевого контроля; способность эффективно обучать и направлять менее опытных техников с различными наборами навыков.
Местное водительское удостоверение
Компенсации и льготы
Базовая ставка заработной платы, соответствующая опыту. Дополнительные преимущества варьируются в зависимости от местоположения и включают в себя такие варианты, как наш пенсионный сберегательный план, пенсионный план с балансом денежных средств, медицинское/стоматологическое страхование/страхование жизни, медицинский сберегательный счет, страхование домашних партнеров, а также полный набор личных и профессиональных преимуществ.
Образование, лицензии, сертификаты
Ученик механика-двигателя (предпочтительно).
Диплом о профессиональном образовании соответствующего технического вуза.
Местное водительское удостоверение.
Для этой должности может потребоваться лицензия на соблюдение правил экспортного контроля или санкций.
Опыт работы
Требуется минимальный уровень опыта работы в мастерской.
Базовые знания и/или опыт работы с двигателями.
Местное водительское удостоверение.
Специальные испытания DOT не требуются.
Union Shop с текущим CBA.
Cummins и E-verify
В Cummins мы являемся работодателем, предоставляющим равные возможности и активным действиям, который стремится к разнообразию на рабочем месте. Наша политика заключается в предоставлении равных возможностей трудоустройства всем квалифицированным лицам, независимо от расы, пола, цвета кожи, инвалидности, национального происхождения, возраста, религии, членства в профсоюзе, сексуальной ориентации, статуса ветерана, гражданства, гендерной идентичности и/или самовыражения или других охраняемый законом статус. Cummins подтверждает право на работу с помощью E-Verify. Cummins предоставит Администрации социального обеспечения (SSA) и, при необходимости, Министерству внутренней безопасности (DHS) информацию из формы I-9 каждого нового сотрудника.для подтверждения разрешения на работу.
Квалификация
Навыки
Обеспечивает подотчетность — Привлечение себя и других к ответственности за выполнение обязательств.
Эффективно общается. Разработка и предоставление многорежимных коммуникаций, обеспечивающих четкое понимание уникальных потребностей различных аудиторий.
Ориентация на клиента — построение прочных отношений с клиентами и предоставление ориентированных на них решений.
Планирует и согласовывает — Планирование и определение приоритетов работы для выполнения обязательств в соответствии с целями организации.
Саморазвитие — Активный поиск новых способов роста и преодоления трудностей с использованием как формальных, так и неформальных каналов развития.
Сервисная документация — Создает и проверяет информацию о клиенте, оборудовании и технической информации; фиксирует конкретные данные с помощью необходимых сервисных инструментов; следует процедурам и документирует необходимую информацию в системе управления услугами, чтобы вести точный учет проделанной работы.
Техническая эскалация — получение информации о технических проблемах продукта и использование доступных ресурсов, включая инструменты управления данными; поднимает проблемы на более высокий уровень экспертизы, уравновешивая своевременность ответа клиента с усилиями по расследованию; фиксирует все шаги по устранению неполадок в соответствующей базе данных, чтобы обеспечить плавный переход и своевременный точный ответ на решение проблемы.
Диагностическое приложение — преобразовывает жалобы клиентов в разработку плана устранения неполадок; устраняет неполадки в соответствии с управляемыми рабочими процессами, процедурами, специализированным оборудованием, таким как механические и электронные сервисные инструменты, и диагностирует компьютерное программное обеспечение, чтобы изолировать неисправные компоненты, чтобы обеспечить успешный ремонт; подтверждает ремонт, дублируя жалобу, чтобы убедиться, что она была решена; документирует результаты устранения неполадок в бизнес-системах, чтобы сообщить, что было сделано для оплаты и отслеживания истории.
Приложение для электронного сервисного инструмента — определяет набор доступных аппаратных и программных инструментов, необходимых для обслуживания; использует соответствующий набор электронных инструментов для обслуживания продукта или диагностики и устранения неполадок; интерпретирует результаты или рекомендации электронных инструментов, чтобы определить следующие шаги для решения проблемы.
Ремонт и техническое обслуживание изделий. Ремонт и техническое обслуживание механических/электрических изделий в соответствии с инструкциями с использованием необходимых инструментов в течение стандартного времени ремонта для обеспечения качественного ремонта; разбирает и собирает двигатели или электрогенераторы в соответствии с инструкциями, используя необходимые инструменты для обеспечения чистоты и порядка; проверяет и заменяет детали и компоненты в соответствии с инструкциями по повторному использованию, чтобы минимизировать стоимость владения для клиентов; выполняет постепенную проверку повреждений, следуя рекомендациям, чтобы восстановить состояние, предшествующее отказу.
Знания в области электротехники. Демонстрирует знание Cummins и отраслевых стандартов по работе с низким и/или высоким напряжением путем соблюдения всех безопасных рабочих процедур, включая средства индивидуальной защиты, для создания безопасной рабочей среды; применяет базовые знания теории электротехники и электронных компонентов, используя соответствующие инструменты и процедуры для безопасной и эффективной диагностики и ремонта продуктов.
Знания в области механики — демонстрирует знание Cummins и отраслевых стандартов путем соблюдения всех безопасных рабочих процедур, включая средства индивидуальной защиты, для создания безопасной рабочей среды; применяет механические принципы и теории, используя соответствующие инструменты и процедуры для безопасной и эффективной диагностики и ремонта продуктов.
Основы охраны труда и техники безопасности. Поощряет и моделирует упреждающее поведение в отношении здоровья и безопасности путем выявления, отчетности и участия в действиях по улучшению здоровья и безопасности с целью создания взаимозависимой культуры и содействия созданию безтравматического рабочего места.
Образование, лицензии, сертификаты
Ученик механика-двигателя (предпочтительно).
Диплом о профессиональном образовании соответствующего технического вуза.
Местное водительское удостоверение.
Для этой должности может потребоваться лицензия на соблюдение правил экспортного контроля или санкций.
Опыт работы
Требуется минимальный уровень опыта работы в мастерской.
Базовые знания и/или опыт работы с двигателями.
Местное водительское удостоверение.
Специальные испытания DOT не требуются.
Union Shop с текущим CBA.
Работа СЛУЖБА
Основное местонахождение Соединенные Штаты-Массачусетс-Бостон-США, Массачусетс, Дедхэм, Камминс Северо-восток
Тип работы Магазин
Дата удаления Текущий
Организация Дистрибьюторский бизнес
Идентификатор запроса: 220006G8
Дизельные двигатели E98 настроены на работу в поле и на дороге
Благодаря работе ClearFlame Engine Technologies модификации, которые компания вносит в дизельные двигатели, сделают их независимыми от топлива, по словам Б. Дж. Джонсона, соучредителя и генерального директора компании из Иллинойса.
«Они будут работать как дизельный двигатель и предлагать все свои практические преимущества, но при этом не будут нуждаться в нефтяном дизельном топливе», — говорит он.
Светлое будущее для E98
Компания планирует выйти на рынок с дизельными двигателями, работающими на этаноле, которые специально используют E9.8. Эта стратегия будет сочетать в себе преимущества конструкции дизельного двигателя с более низкими затратами на топливо и более низким уровнем выбросов.
«Я имею в виду выбросы в самом широком смысле — не только CO2, но и такие вещи, как копоть и смог, которые также действительно влияют на качество воздуха», — говорит Джонсон.
Модификации двигателя будут доступны с OEM или в качестве модернизации.
С прошлой осени компания успешно эксплуатирует грузовик с дизельным двигателем большой грузоподъемности, работающий на 200% возобновляемом растительном топливе.
«Он работает отлично — делает все, что вы ожидаете от дизельного грузовика», — говорит Джонсон. «Сейчас мы проводим собственные внутренние тесты с профессиональными водителями, чтобы убедиться, что мы достигаем цели, чтобы они не могли сказать, что они не ездят на дизеле».
Сельскохозяйственные грузовики, оснащенные этим летом
Как только эти тесты будут завершены, Джонсон говорит, что компания планирует оснастить некоторые автопарки в сельскохозяйственном секторе в июне или июле для работы на этаноле и протестирует их работу.
«Оттуда мы расширяемся к некоторым из более крупных коммерческих, несельскохозяйственных флотов в конце лета», — добавляет он.
В то же время Джонсон говорит, что компания работает с Агентством по охране окружающей среды США, чтобы продемонстрировать, что модифицированные дизельные двигатели работают в соответствии с указаниями и безопасны. Этот процесс должен быть завершен до того, как начнутся фактические продажи, и не будет выполнен до конца 2023 года.
«Но на самом деле это не мешает нам внедрять технологию в жизнь, доказывать, что она работает, доказывать, что людям это нужно, и получать заказы», — говорит он. «Итак, прямо сейчас мы собираем наши первые четыре или около того грузовиков».
Кроме того, он говорит, что ClearFlame работает с John Deere над выпуском сельскохозяйственной техники с модифицированными двигателями в поле до конца 2022 года для испытаний и оценки.
4 вопроса и ответа
Во время обсуждения на AgriTalk с ведущим Чипом Флори Джонсон ответил на вопросы, которые, по его мнению, могут возникнуть у фермеров. Вот четыре:
Вопрос: Соответствует ли мощность двигателя, работающего на этаноле, мощности дизельного двигателя?
Ответ: «Да, производительность дизельного топлива и этанола не отличается. Там та же выходная мощность, те же кривые крутящего момента и та же приемлемая нагрузка. Двигатель, работающий на этаноле, даже звучит как дизельный двигатель. Он просто не использует ископаемое топливо».
Вопрос: Насколько этот модифицированный двигатель конкурентоспособен по цене по сравнению с дизельным двигателем?
Ответ: «Мы рассматриваем несколько различных путей вывода этого продукта на рынок в качестве OEM-продукта. Это точно такой же процесс сборки, который вы бы использовали для обычного дизельного двигателя. Вы все еще вставляете форсунки в головки двигателя на блоках. Это инжектор, совместимый с этанолом, а не дизельный, поэтому здесь немного другая сантехника. Чтобы сделать это в качестве модернизации послепродажного обслуживания, конечно, требуются затраты на рабочую силу, чтобы вытащить поршни, добавить некоторую обработку поверхности и установить их обратно. Анализ общей стоимости владения (TCO) был завершен и опубликован в конце April, который отвечает на многие вопросы о ценах». (См. это на независимом исследовании, подтверждающем преимущества экономии средств и выбросов для большегрузных автомобилей, использующих технологию модификации двигателя ClearFlame)
Вопрос: Будет ли стоимость эксплуатации модифицированного грузовика или трактора на этаноле конкурентоспособной?
Ответ: «Эта технология оказалась экономически жизнеспособной, исходя из экономических показателей, которые мы наблюдали за последние пять лет или около того. Поэтому в качестве топлива мы выбрали этанол. Не потому, что он чистый — и он чистый, и это здорово — но, в конце концов, экономика — это то, что движет внедрением. И тот факт, что мы можем мотивировать внедрение, экономя деньги людей, а также позволяя им экологически безопасно перемещать свои товары и устойчиво сажать урожай, является беспроигрышным. Так что экономика должна быть, и она абсолютно есть».
Вопрос: Какой диапазон для модифицированного двигателя, работающего на этаноле? Вам нужен больший топливный бак?
Ответ: «Этанол имеет меньшую плотность энергии, поэтому вам нужно использовать больше его, чтобы пройти то же расстояние. Хорошей новостью является то, что топливо достаточно дешевое, так что даже если ваши мили за галлон уменьшатся, а они будут, ваши доллары за милю также уменьшатся, что вас действительно волнует. Тогда возникает вопрос, нужен ли вам бак немного большего размера? Или вы заправляетесь чуть чаще, потому что речь идет о стандартной жидкости, которая просто сидит в стакане. И то и другое на самом деле незначительные изменения в поведении, и некоторые флоты выберут один вариант, а некоторые — другой. Заправка не занимает много времени, потому что вы просто закачиваете продукт в бак, что является огромным преимуществом».
EPA официально объявляет о продаже круглогодичного E15
Сец. Вилсак: E15 не приведет к росту цен на продукты питания, «Здесь много кукурузы»
Могут ли авиалинии вскоре перейти на биотопливо?
Безвредный для климата рис обеспечивает фермеру из Миссури надбавку к цене и новый доход от углеродных кредитов
Дж. Чандракант и компания.
Технические характеристики
Тип: горизонтальный, одноцилиндровый, 4-тактный, с воспламенением от сжатия, дизельный двигатель с воздушным охлаждением и водяным охлаждением.МОДЕЛЬ
Двигатель с воздушным охлаждением
Двигатель с водяным охлаждением
FM170
FM175
FM170RM
FM175R
Отверстие 70 мм 75 мм 75 мм 75 мм Ход 70 мм 75 мм 70 мм 80 мм Рабочий объем цилиндра 0,269 л 0,331 л 0,309 л 0,353 литра Номинальная мощность 2,94 кВт (4 л. с.) 3,68 кВт
(5 л.с.)3,68 кВт (5 л.с.) 4,41 кВт (6 л.с.) Номинальная скорость 2600 об/мин 2600 об/мин 2600 об/мин 2600 об/мин Удельный расход топлива 309 (г/кВт.ч) 309 (г/кВт.ч) 282,9 (г/кВт.ч) 280,2 (г/кВт.ч) Расход смазочного масла 1% SFC 1% от
СФК1% от
СФК1% от
СФКСистема охлаждения С воздушным охлаждением С воздушным охлаждением С водяным охлаждением С водяным охлаждением Система смазки Центробежный смазочный масляный туман и брызги Центробежный смазочный масляный туман и брызги Центробежный смазочный масляный туман и разбрызгивание Центробежный смазочный масляный туман и разбрызгивание Метод запуска Стартовая ручка Стартовая ручка Стартовая ручка Стартовая ручка Вращение (если смотреть со стороны стартовой рукоятки) По часовой стрелке По часовой стрелке Anti-Clock Wise Anti-Clock Wise Емкость топливного бака 4,5 литра 4,5 литра 10,0 л 10,0 л Емкость масляного картера 1,2 литра 1,2 литра 1,5 литра 1,5 литра Собственная масса двигателя 42 кг. 46 кг. 50 кг. 60 кг. Чистый объем двигателя
(Д х Ш х В)(520x335x403) мм (535x326x445) мм (570x334x416) мм (589x342x460) мм
Исследование полевых технологий динамического баланса для системы коленчатого вала большого дизельного двигателя метод и его ключевые технологии представлены в статье. Чтобы отделить сигнал неуравновешенной вибрации от общего сигнала вибрации системы коленчатого вала, сначала был введен принцип подбора сигнала основной частоты, основанный на методе наименьших квадратов, а затем был применен метод вейвлетного шумоподавления для повышения точности подбора сигнала методом наименьших квадратов.
метод. На основе анализа сигнала неуравновешенной вибрации и оценки системы коленчатого вала был применен метод коэффициента влияния для расчета значения и фазы эквивалентной неуравновешенной массы в маховике. Чтобы легко исправить состояние дисбаланса системы коленчатого вала, оборудование для регулировки дисбаланса было разработано на основе конструкции маховика. Уравновешивающий эффект полевой системы динамической балансировки, разработанной для большого дизельного двигателя, был подтвержден полевыми экспериментами.
1. Введение
Большой дизельный двигатель является важным генерирующим и энергетическим оборудованием судов. На практике неуравновешенная масса системы коленчатого вала может создаваться и за пределами допустимого диапазона, на который влияют факторы точности обработки, точности монтажа, износа и деформации и т.д. Огромная неуравновешенная вибрация системы коленчатого вала может быть вызвана неуравновешенной массой системы коленчатого вала, что может нарушить стабильность работы дизельного двигателя, а затем ухудшить состояние износа среди узлов движения. Поэтому следует применять подходящий метод балансировки, чтобы уменьшить неуравновешенную массу и неуравновешенную вибрацию системы коленчатого вала.
Объект балансировки системы коленчатого вала дизеля включает в себя возвратно-поступательную силу инерции и силу инерции вращения. Как правило, в дизельном двигателе устанавливается специальный уравновешивающий механизм, уравновешивающий возвратно-поступательную силу инерции. В 1911 году Ланчестер изобрел технологию двухвального баланса [1]. В 2002 году Ishikawa et al. разработали систему балансирных валов мирового класса для двигателя 2AZ-FE. использование шестерен из смолы впервые. Надежность достигнута за счет разработки высокопрочной смолы с оптимальными ударопоглощающими характеристиками [2]. В 2007 году Fan et al. предложили новую концепцию метода балансировки «толстый-тонкий двойной вал» для 4-цилиндрового дизельного двигателя. [3]. В 2009, Сольферино предложил двигатель внутреннего сгорания с коленчатым валом и первым и вторым уравновешивающими валами, которые передавались от одного к другому, в качестве системы одностороннего натяжения, применяемой к гибкому приводу, проходящему между коленчатым валом двигателя и первым из уравновешивающих валов. [4]. В 2015 году Сайдовиц и соавт. описал систему уравновешивания одноцилиндрового двигателя, у которого уравновешивающий вал включал в себя первичный уравновешивающий вал для первого вида сил и по крайней мере один вторичный уравновешивающий вал для второго вида сил [5].
Противовесы обычно используются для уравновешивания силы инерции вращения, а методы компоновки противовесов включают метод секционной балансировки, метод интегральной балансировки и метод неравномерной балансировки. В 2000 году метод смещения центра масс был применен для изучения характеристик балансировки двигателя внутреннего сгорания Саном и Фэнгом [6]. В 2007 году Sun et al. применил балансировочный механизм проскальзывающего типа для изучения и анализа характеристик балансировки одноцилиндрового дизельного двигателя. [7]. В 2009, влияние массы и положения противовеса на нагрузку на коренной подшипник и напряжение изгиба коленчатого вала рядного шестицилиндрового дизельного двигателя было исследовано с использованием программы моделирования многотельных систем ADAMS, разработанной Йилмазом и Анласом [8]. В 2009 году Ян и др. представили модель, состоящую из коленчатого вала, шатуна и поршня. разделить возвратно-поступательную массу и вращающуюся массу шатунного узла на основе моделирования динамики многих тел [9]. В 2011 году Лю и Хьюстон представили набор формул для определения веса колец, необходимых для балансировки коленчатых валов шестицилиндровых двигателей V60 [10]. В 2012 году Ким и др. представили оптимальную концептуальную конструкцию балансирного вала. путем определения местоположения как дебалансного, так и опорного подшипника [11]. В 2012 году Карабулут разработал динамическую модель с тремя степенями свободы для двухцилиндрового четырехтактного двигателя, которая позволила одновременно рассматривать коленчато-поршневой механизм и блок цилиндров. Было получено простое соотношение для определения положения и массы противовесов, используемых для устранения вертикальной вибрации блока [12]. В 2015 году Хуо и соавт. построили теоретическую модель противовеса трансмиссионного механизма для получения значений противовеса и фазового угла противовеса на коленчатом и вторичном валах [13]. В 2016 г. Ipci и Karabulut провели сопряженное термодинамическое и динамическое моделирование одноцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, в котором были оптимизированы масса противовеса и его радиальное расстояние [14]. Чтобы изучить баланс двигателя со смещенным коленчатым валом, новое уравнение было получено из традиционного уравнения для кинематического анализа системы поршень-кривошип Танга и др. в 2016 г., которое было выполнено на 3-цилиндровом двигателе с одним коленчатым валом и избыточным противовесом для расчета соотношения фаз между уравновешивающим валом и противовесом [15].
На практике состояние разбалансировки системы коленчатого вала может измениться при длительной работе дизеля. Чтобы адаптировать изменение состояния дисбаланса системы коленчатого вала, балансировка поля была предложена Keizai Seminar et al. в 1990-х годах. На основе метода полевой балансировки можно было измерить и скорректировать дисбаланс системы коленчатого вала в полевых условиях, а также обеспечить точность и своевременность балансировки [16, 17].
2. Разделительный метод разбалансировки вибрационного сигнала
На практике в сигнал вибрации системы коленчатого вала входит много гармонических и шумовых сигналов. Различные гармонические сигналы представляют собой различные возбуждающие факторы, а сигнал неуравновешенной вибрации относится к составляющей основной частоты, смешанной с общим вибрационным сигналом системы коленчатого вала. Чтобы проанализировать состояние дисбаланса системы коленчатого вала, сигнал дисбаланса вибрации должен быть сначала отделен от общего сигнала вибрации. Традиционные методы сосредоточены на фильтрации и шумоподавлении на основе преобразования Фурье. Было обнаружено, что в выделенном сигнале основной частоты, основанном на традиционных методах, могут быть перепутаны составляющие основной частоты других сигналов, и эти составляющие основной частоты не могут быть скорректированы методом динамической балансировки [18]. Для того чтобы уменьшить интерференцию составляющих основной частоты других сигналов, был применен метод наименьших квадратов для подгонки сигнала основной частоты неуравновешенной вибрации [18].
В соответствии с принципом ряда Фурье, мы выражаем сигнал вибрации системы коленчатого вала следующим образом:
В (1) представляет собой сигнал вибрации, представляет постоянный член сигнала вибрации, амплитуду и фазу компонент частоты порядка, соответственно, выражается как и , представляет собой частоту сигнала основной частоты. По расчету тригонометрической функции получаем
Линеаризуем (2) как
Связь параметров в (2) и (3) можно получить в (4) и (5).
Примем как частоту выборки и как длину выборки; тогда мы можем получить дискретное уравнение (5) следующим образом:
В соответствии с принципом метода наименьших квадратов мы устанавливаем целевую функцию как
В функции (7) представляет собой дискретное значение выборочного сигнала. Взяв, соответственно, частную производную функции (7) по , равную нулю, получим уравнения в частных производных следующего вида:
Уравнение (8) представляет собой линейное нормальное уравнение порядка и может быть решено методом исключения PCA Гаусса. Мы можем рассчитать значения параметров , а затем получить значения и , решив
. Чтобы проверить точность метода, мы разрабатываем программы моделирования и подбора сигналов на языке Labview. Уравнение сигнала имитации выражается следующим образом:
В (10) – сигнал шума. Чтобы проанализировать эффект аппроксимации сигнала, в сигнал имитации добавляются равномерный сигнал белого шума и сигнал периодического случайного шума соответственно. Амплитуда шумовых сигналов установлена равной 0,4 для целей сравнения. Сигналы имитации показаны на рисунке 1.9.0028
Основываясь на сигналах на Рисунке 1, метод наименьших квадратов используется, соответственно, для подгонки компонентов первых 3-х порядков имитационных сигналов. Результаты подбора показаны в таблице 1.
Из таблицы 1 видно, что метод наименьших квадратов может точно подобрать сигнал основной частоты. Но шумовой сигнал мало влияет на точность подгонки; поэтому мы можем использовать подходящий метод фильтрации, чтобы уменьшить шумовые помехи в практическом применении.
Практика показывает, что вибрационный сигнал системы коленчатого вала дизеля содержит большое количество периодических случайных шумовых сигналов и нестационарных сигналов, в то время как традиционный метод преобразования Фурье имеет большие трудности для обнаружения нестационарных сигналов.
Исследования показали, что гармонический вейвлет-анализ может анализировать нестационарные и сильные шумовые сигналы [19, 20]. Кроме того, гармонический вейвлет имел функцию удержания фазы для каждой гармонической составляющей, что было очень важно для извлечения сигналов вибрации о дисбалансе ротора.
В соответствии с определением вейвлет-преобразования вейвлет-преобразование сигнала во временной области, связанное с вейвлет-функцией в определенном масштабе, может быть выражено как
Гармоническое вейвлет-преобразование сигнала может быть выражено как
Уравнение (12) было временем доменное гармоническое вейвлет-преобразование в масштабах и . и были эквивалентны коэффициентам масштабирования гармонического вейвлет-преобразования. Преобразовав уравнение (12) с помощью преобразования Фурье, мы получим
Уравнение (13) представляет собой гармоническое вейвлет-преобразование в частотной области в масштабах и . Для последовательностей дискретных сигналов гармоническое вейвлет-преобразование составляло
Из (11)–(14) видно, что гармоническое вейвлет-преобразование относительно просто и легко реализуемо. После разложения сигнала гармоническим вейвлетом локальный спектр разных полос частот уточняется и анализируется соответственно в разных слоях разложения и на одном слое. Затем сигнал реконструируется для реализации шумоподавления. На рис. 2 показаны сигнал во временной области и спектр мощности до и после фильтрации сигнала, показанного на рис. 1(с).
Из рисунка 2 видно, что метод шумоподавления с гармоническими импульсами может фильтровать высокочастотный шумовой сигнал. Следовательно, метод шумоподавления гармонических вейвлетов используется в первую очередь для уменьшения шумового сигнала сигнала во временной области; затем используется метод наименьших квадратов для подгонки сигнала основной частоты к сигналу с шумоподавлением; поэтому точность подбора сигнала может быть значительно улучшена.
Для сравнительного анализа используется метод наименьших квадратов, соответственно, для аппроксимации основного и многочастотного сигналов до и после шумоподавления на рисунке 2. Результаты аппроксимации показаны в таблице 2.
Из таблицы 2 Можно видеть, что метод шумоподавления с гармоническим вейвлетом может значительно улучшить коэффициент шума сигнала основной частоты, а затем повысить точность подгонки метода наименьших квадратов к основной частоте и ее гармоническим сигналам более высокого порядка.
3. Конструкция системы контроля вибрации и механизма регулировки дисбаланса системы коленчатого вала большого дизельного двигателя
3.1. Система обнаружения вибрации
Маховик является важным узлом системы коленчатого вала дизельного двигателя и соединяется с выходным концом коленчатого вала. При работе дизеля нестационарность и неравномерность частоты вращения коленчатого вала может быть уменьшена маховиком. Основываясь на функциональных характеристиках маховика, инерция вращения маховика больше, чем у коленчатого вала, поэтому систему коленчатого вала можно рассматривать как одностороннюю систему динамического баланса.
На практике конструкция системы коленчатого вала очень компактна, и устанавливать бесконтактный датчик непосредственно для измерения сигнала вибрации коленчатого вала неудобно. Поэтому неуравновешенная вибрация системы коленчатого вала исследуется путем непосредственного наблюдения за вибрационным состоянием маховика на бумаге. Принцип измерения сигнала показан на рисунке 3.
На рисунке 3 вихретоковый датчик используется для измерения сигналов радиального виброперемещения маховика, а фотоэлектрический датчик используется для измерения опорного сигнала. Каждый сигнал сбора данных датчика соединяется с платой сбора данных через высокопроизводительный экранирующий кабель. Наконец, сигналы каналов собираются с помощью программного обеспечения и анализируются на компьютере. В ходе анализа вибрационного сигнала положение нарастающего фронта первого импульса опорного сигнала принимается за опорную нулевую точку.
3.2. Механизм регулировки дисбаланса
Механизм регулировки дисбаланса предназначен для пробного веса и корректировки вектора дисбаланса системы коленчатого вала. Чтобы не изменять структуру шпиндельной системы дизельного двигателя, механизм регулировки дисбаланса спроектирован так, как показано на рис. 4.
Механизм основан на маховике при невыводе коленчатого вала. Четыре позиции просверлены и нарезаны радиально под углами 0°, 90°, 180° и 270° маховика. На каждое отверстие устанавливается длинный болт. На каждый длинный болт насажено по три гайки, из которых гайка 2 служит для стопорения длинного болта с маховиком, а гайка 3 — для регулировки и стопорения радиального дисбаланса длинного болта. При правильной регулировке четырех радиальных положений гайки 3 вектор дисбаланса системы коленчатого вала можно регулировать на 360°.
Если эквивалентный вектор неуравновешенности системы коленчатого вала принять как и задать радиальные эквивалентные векторы дисбаланса при 0°, 90°, 180° и 270° маховика как , , , и , (15) можно получить на основе вектора принцип баланса синтеза и механизма.
И тогда на основе (15) можно получить уравнение амплитуды (16) и уравнение фазы (17).
На основании (16) и (17) можно рассчитать требуемые корректирующие векторы и по — и -осям корректирующего устройства.
4. Расчет корректирующего вектора на основе метода коэффициента влияния
Коэффициент влияния может быть определен как изменение дисбаланса вибрации точки измерения при воздействии дисбаланса устройства на поверхность пробного груза. Метод динамической балансировки коэффициента влияния по своей сути является экспериментальным методом. Принцип и процесс метода коэффициента влияния одной стороны описываются следующим образом.
Отрегулируйте скорость системы коленчатого вала до балансировочной скорости, измерьте вибрацию маховика и опорный сигнал без пробного груза и извлеките начальную неуравновешенную вибрацию коленчатого вала с балансировочной скоростью в качестве основной частоты. При этом начальная неуравновешенность системы коленчатого вала, эквивалентная маховику, принимается равной .
Отрегулируйте эквивалентный вектор дисбаланса корректирующего механизма как , а синтетический вектор дисбаланса системы коленчатого вала и корректирующий вектор принимают как . Отрегулируйте скорость коленчатого вала до скорости балансировки, а затем можно измерить и извлечь вектор неуравновешенных колебаний (предполагаемый как ) системы коленчатого вала.
Векторные диаграммы , и показаны на рисунке 5.
Из геометрического соотношения на рисунке 5 можно получить следующие уравнения.
На основании определения коэффициента влияния коэффициент влияния амплитуды неуравновешенной вибрации показан в
Кроме того, угол отставания фазы неуравновешенной вибрации точки измерения, отстающей от вектора коррекции, показан в
Вышеуказанные параметры , соответственно, сохраненные как коэффициенты влияния в системе для оценки эквивалентного дисбаланса системы коленчатого вала.
Установить измеренные сигналы неуравновешенной вибрации системы коленчатого вала как ; то эквивалентный дисбаланс на маховике системы коленчатого вала можно рассчитать по следующим уравнениям:
На основании результатов расчетов откорректировать эквивалентный корректирующий вектор механизма регулировки равным , после чего можно скорректировать вектор дисбаланса системы коленчатого вала.
Основываясь на приведенном выше анализе, этапы применения технологий полевой динамической балансировки резюмируются следующим образом для большой системы коленчатого вала дизельного двигателя.
Этап 1. Подходящий корректирующий механизм должен быть предназначен для испытания пробным грузом и регулировки дисбаланса. Подходящий метод обнаружения должен быть предназначен для измерения вибрации и эталонных сигналов системы коленчатого вала.
Шаг 2. Выбирается испытательная скорость системы коленчатого вала, а затем посредством серии экспериментов получаются вибрация и опорные сигналы точек контроля.
Шаг 3. Измеренные сигналы вибрации фильтруются методом гармонического вейвлет-шумоподавления.
Шаг 4. Метод наименьших квадратов используется для подгонки амплитуды и фазы сигнала основной частоты к сигналу с шумоподавлением, а затем фактическая фаза сигнала основной частоты может быть рассчитана в сочетании с опорным сигналом.
Этап 5. Основываясь на принципе и процессе метода одностороннего коэффициента влияния, можно проверить и рассчитать коэффициент влияния между корректирующим механизмом и системой коленчатого вала в соответствии с шагами 2–4.
Шаг 6. Установите вектор синтетической дисбаланса корректирующего механизма равным нулю и проверьте фактические значения фазы и амплитуды вибрации системы коленчатого вала, после чего можно рассчитать корректирующий вектор с помощью метода коэффициента влияния.
Шаг 7. Синтетический вектор дисбаланса корректирующего механизма должен быть отрегулирован равным корректирующему вектору.
Шаг 8. Эксперименты с вибрацией проводятся для проверки эффекта балансировки.
5. Экспериментальный анализ
На основе принципа мониторинга и измерения вибрации, показанного на рис. 3, картина измерения поля показана на рис. 6. механизм регулировки. Установите экспериментальную скорость дизельного двигателя на 300 об/мин, частоту дискретизации 1000 Гц и длину выборки 1000 точек, затем измеряются сигналы вибрации и опорные сигналы точек измерения, как показано на рисунке 7. 9.0028
Из рисунка 7 видно, что амплитуда контролируемого сигнала больше. При сравнении с эталонным сигналом основные частотные характеристики сигнала вибрации в точке измерения очевидны, что свидетельствует о большем векторе дисбаланса в системе коленчатого вала дизеля. Чтобы повысить точность разделения несбалансированных сигналов вибрации, метод гармонического шумоподавления сначала используется для уменьшения шумового сигнала на рис. 7. Сигналы контрастируют, как показано на рис. 8, до и после шумоподавления.
Как показано на рисунке 8, кривая сигнала после шумоподавления относительно гладкая, что указывает на то, что большая часть шумовых сигналов была отфильтрована.
Метод наименьших квадратов используется для подбора сигнала основной частоты из сигнала с шумоподавлением, и результат подбора показан ниже.
Для расчета коэффициента влияния системы вектор неуравновешенности пробного веса принимается равным = 436 г·.
При экспериментальной частоте вращения измеряются сигналы неуравновешенной вибрации и эталон системы коленчатого вала, как показано на рисунке 9. .
Метод гармонического шумоподавления использовался для уменьшения шумового сигнала на рис. 9; затем был использован метод наименьших квадратов для подгонки сигнала основной частоты для получения сигнала неуравновешенной вибрации системы коленчатого вала следующим образом:
В соответствии с принципом коэффициента влияния коэффициент влияния плоскости коррекции относительно точки измерения может быть рассчитывается как
Принимая начальную неуравновешенную вибрацию шпинделя в качестве цели коррекции, корректирующий вектор корректирующей поверхности рассчитывается как
В соответствии с результатом расчета корректирующего вектора отрегулируйте корректирующий вектор механизма регулировки, перезапустите дизельный двигатель до экспериментальной скорости, а затем обнаруженный сигнал вибрации системы коленчатого вала дизельного двигателя показан на рисунке 10.
По сравнению с сигналом на рисунке 7 амплитуда сигнала вибрации на рисунке 10 явно уменьшается, а шумовой сигнал очевиден. Для получения сигнала вибрации основной частоты на рисунке 10, который равен . Остаточная дисбалансная вибрация небольшая, что указывает на эффективность динамического баланса.
6. Выводы
Точное извлечение сигналов неуравновешенной вибрации системы коленчатого вала является предпосылкой динамической балансировки. Анализ моделирования показывает, что метод наименьших квадратов может точно подобрать основную частоту и сигнал удвоенной частоты более высокого порядка в сигнале вибрации, но шумовой сигнал в сигнале вибрации оказывает некоторое влияние на точность подбора метода наименьших квадратов.
Метод шумоподавления с гармоническим вейвлетом имеет улучшенную функцию «фазовой синхронизации». Гармонический вейвлет используется для уменьшения шумового сигнала сигнала вибрации, который не влияет на фазу сигнала основной частоты. Следовательно, шумоподавление гармонического импульса в сочетании с методом наименьших квадратов может улучшить точность подбора сигнала основной частоты. Анализ имитационного моделирования показывает превосходство этого метода в работе.
Исходя из структурных характеристик системы коленчатого вала большого дизельного двигателя, вектор дисбаланса системы коленчатого вала дизельного двигателя может быть эквивалентен маховику. В этой статье метод обнаружения вибрации и механизма регулировки дисбаланса разработан на основе маховика, а затем динамическая балансировка поля может быть реализована в системе коленчатого вала дизеля. Экспериментальные результаты показывают, что метод динамической балансировки в полевых условиях может эффективно снизить амплитуду колебаний маховика.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией этой статьи.
Благодарности
Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (№ 51605332), Фондом науки и технологий Муниципальной комиссии по образованию Тяньцзиня (№ JWK1717) и Планом обучения инновационной группы университетов и колледжей Тяньцзиня. (№ ТД12-5043).
Каталожные номера
FW Lanchester, Клапанный механизм двигателей внутреннего сгорания, Патент США, US 1
68055 (1911).
М. Исикава, Ю. Накамура, Н. Кодама и Х. Хосой, «Разработка системы уравновешивающего вала из пластмассы для двигателя 2AZ-FE», Jsae Review , vol. 23, нет. 1, стр. 27–32, 2002 г.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
W.-X. Фан, Б.-К. Чжан, X.-D. Чжан и Г.-Т. Ян, «Оптимальный балансировочный механизм для четырехцилиндрового рядного дизельного двигателя», Китайская разработка двигателей внутреннего сгорания , том. 28, нет. 3, стр. 52–54, 2007.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
В. П. Сольферино, Двигатель внутреннего сгорания с системой динамической балансировки, Патент США, US 200699 (2009).
S. C. Sajdowitz, C. D. Thorn, J. T. Bykowski, T. W. Leroy и R. W. Albert, «Одноцилиндровая балансировочная система», European Patent Applications , vol. EP2977644, 2015.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
M. Q. Sun and Y. F. Fang, «Исследование баланса тряски двигателей внутреннего сгорания методом полного смещения центра масс», Journal of Northern Jiaotong University , vol. 24, нет. 4, стр. 87–90, 2000.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
X. J. Sun, K. Q. Li, X. F. Wang, «Исследование механизма балансировки эксцентрикового ползуна в одноцилиндровом двигателе», Журнал звука и вибрации , том. 26, нет. 7, стр. 97–100, 2007.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Ю. Йилмаз и Г. Анлас, «Исследование влияния конфигурации противовеса на нагрузку на коренной подшипник и напряжение изгиба коленчатого вала», Достижения в области инженерного программного обеспечения , том. 40, нет. 2, стр. 95–104, 2009 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C. Yang, Z. Hao, and G. Zheng, «Конструкция балансировочного механизма одноцилиндрового двигателя на основе непрерывного распределения массы шатуна», Труды Тяньцзиньского университета , том. 15, нет. 4, стр. 255–259, 2009 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. К. Лю и Р. Л. Хьюстон, «Теоретические и практические аспекты балансировки коленчатых валов шестицилиндровых двигателей V60», International Journal of Vehicle Noise and Vibration , vol. 7, нет. 1, стр. 68–89, 2011 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C.-J. Ким, Ю.Дж. Канг, Б.-Х. Ли и Х.-Дж. Ан, «Определение оптимального положения опорного подшипника и дебалансной массы уравновешивающего вала», Механизм и теория машин , том. 50, стр. 150–158, 2012.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Х. Карабулут, «Динамическая модель двухцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания и вибрационная обработка», International Journal of Engine Research , vol. 13, нет. 6, pp. 616–627, 2012.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
J. Huo, H. Wu, W. Sun, J. Chen, and L. Wang, «Улучшенная конструкция трансмиссии механизм 4-цилиндрового двигателя Стирлинга двойного действия», Журнал Вибротехники , вып. 17, нет. 2, стр. 643–654, 2015.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Д. Ипчи и Х. Карабулут, «Термодинамическое и динамическое моделирование одноцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя», Прикладное математическое моделирование , том. 40, нет. 5–6, стр. 3925–3937, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Д. Тан, Ю. Л. Сюй, Б. Ф. Зу, Дж. Лю, С. Л. Хао и Д. С. Ли, «Теоретический анализ балансировки 3-цилиндрового двигателя со смещенным коленчатым валом», Китайская разработка двигателей внутреннего сгорания , том. 37, нет. 4, pp. 92–96, 2016.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Y. Kang, Y.-P. Чанг, М.-Х. Ценг, П.-Х. Тан и Ю.-Ф. Чанг, «Модифицированный подход, основанный на методе коэффициента влияния для балансировки коленчатых валов», Journal of Sound and Vibration , vol. 234, нет. 2, стр. 277–296, 2000.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Лю В. Г., Донг Ф. и Чжао Д. В., «Новая концепция баланса сил инерции второй гармоники в рядном четырехцилиндровом дизельном двигателе», Двигатели внутреннего сгорания , том. 18, нет. 3, pp. 7–8, 2003.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
С. Чжан и Ю. Цай, «Новое двустороннее онлайн-устройство динамической балансировки и его система управления для высокоскоростного станка шпинделя», Journal of Vibration and Control , vol. 22, нет. 4, стр. 1037–1048, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | ученый Google | MathSciNet
З. Б. Ху, М. Х. Сюй, Г. Д. Цзян и Д. С. Чжан, «Анализ нестационарного сигнала внезапного разбалансированного шпинделя на основе вейвлет-шумоподавления и кратковременного преобразования Фурье», Журнал вибрации и ударов , том. 33, нет. 5, pp. 20–23, 2014.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Ю. Ляо, Г. Ланг, Ф. Ву и Л. Цюй, «Улучшение метода балансировки поля на основе голоспектра с помощью повторный выбор объекта балансировки», Journal of Vibration and Acoustics, Transactions of the ASME , vol. 131, нет. 3, pp. 987–1002, 2009.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Copyright
Copyright © 2017 Shihai Zhang and Zimiao Zhang. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.
Моделирование пламени дизельного распыления в условиях, подобных двигателю, с использованием метода ускоренного стохастического поля Эйлера
ScienceDirect
Корпоративный входВход/регистрация 2018, Pages 363-383
https://doi. org/10.1016/j.combustflame.2018.03.030Get rights and content
Этот документ направлен на моделирование пламени распыления дизельного топлива в широком диапазоне условий, подобных двигателю, с использованием Эйлера Модель стохастической функции плотности вероятности поля (ESF-PDF). Модель ESF сочетается с подходом к картированию химических координат для ускорения расчетов. Исследование сходимости проводится для ряда стохастических полей при пяти различных условиях, охватывающих как обычные дизельные, так и низкотемпературные режимы сгорания. Время задержки воспламенения, длина отрыва пламени, а также распределения температуры и различных продуктов сгорания используются для оценки эффективности модели. Обнаружено, что пиковые значения этих свойств, полученные с использованием тридцати двух стохастических полей, сходятся с максимальной относительной разницей в 27% по сравнению со значениями из большего числа стохастических полей. Модель ESF-PDF с тридцатью двумя стохастическими полями достаточно хорошо воспроизводит экспериментальное развитие пламени, время задержки воспламенения и длину отрыва. Модель ESF-PDF также предсказывает более широкое распределение гидроксильных радикалов, что напоминает экспериментальное наблюдение, указывая на то, что взаимодействие турбулентности и химии улавливается моделью ESF-PDF. Утвержденная модель впоследствии используется для исследования структуры пламени в различных условиях. Анализы, основанные на показателе пламени и распределении формальдегида, показывают, что тройное пламя, состоящее из богатого предварительно перемешанного пламени, диффузионного пламени и обедненного предварительно перемешанного пламени, устанавливается на более ранней стадии горения. По мере развития горения пламя бедной смеси ослабевает и со временем уменьшается. В конечном итоге наблюдается только двухпламенная структура, состоящая из диффузионного пламени и богатого предварительно перемешанного пламени. Анализы для различных температур окружающей среды показывают, что трехпламенная структура сохраняется в течение более длительного периода времени в случаях с более низкими температурами окружающей среды. Настоящее исследование показывает, что метод ESF-PDF является ценной альтернативой методам PDF лагранжевых частиц.
В целях соблюдения все более строгих правил, направленных на сокращение выбросов вредных загрязняющих веществ дизельными двигателями, внедрение альтернативных видов топлива и новых технологий сгорания в двигателях, таких как низкотемпературное сгорание (LTC), стало основным направлением как автомобильной, так и морской промышленности. двигателестроительные отрасли. Ожидается, что при использовании альтернативного топлива и/или LTC соответствующие режимы сгорания будут отличаться от режимов сжигания обычного дизельного топлива при той же рабочей стратегии, которая может варьироваться от классического сжигания с регулируемой диффузией до частично предварительно смешанной реакционной системы, где воспламенение, предварительно смешанный фронт реакции и диффузионное пламя могут сосуществовать и взаимодействовать друг с другом [1]. Необходимо объединить передовые экспериментальные и численные инструменты для исследования и понимания процессов самовоспламенения, стабилизации/распространения пламени и образования выбросов. Эксперименты с использованием лазерной диагностики и высокоскоростной фотографии в сочетании с оптически доступными камерами сгорания [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8] и двигателями [9].] является многообещающим подходом для обеспечения более полного понимания явлений в цилиндрах. Оптические измерения также служат важным активом для проверки недавно разработанных моделей турбулентного горения. Эти модели после подтверждения могут, вероятно, дать качественную картину недостающих данных и использоваться для вывода характеристик структур пламени, которые еще не могут быть измерены [10]. Утвержденная модель также может использоваться для моделирования и объяснения событий в цилиндрах двигателей, которые не доступны оптически, расширяя ограниченные детали экспериментальных измерений выхлопных газов более экономичным способом [11], [12].
С целью достижения более точных прогнозов процессов сгорания и образования выбросов в настоящее время широко признано, что более комплексная химия должна быть включена в исследования многомерной вычислительной гидродинамики (CFD) [13] вместо полуглобальных исследований. или глобальные механизмы реакции. В частности, наличие низкотемпературной химии необходимо для моделирования воспламенения первой стадии (холодного пламени) [14], поскольку поведение холодного пламени может затем влиять на воспламенение второй стадии (высокотемпературное). Кроме того, должны присутствовать такие радикалы, как атом кислорода (O) и гидроксил (OH), поскольку они являются подходящими частицами для образования оксидов азота (NO х ) [15] и оксиды серы (СО х ) [16]. Для детального моделирования сажи необходимы реакции ароматических соединений и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) [17]. В противном случае для полуэмпирических моделей сажи в химии горения необходимо учитывать ацетилен (C 2 H 2 ) [18]. Перед внедрением химии горения с кодами CFD обычной практикой является проверка путей реакции и связанных с ними констант скорости в интересующих условиях с использованием измерений, полученных в экспериментах с ударной трубой, поршневым потоком и скоростью пламени.
В дополнение к проверенной химии горения важным предметом становятся стратегии замыкания турбулентно-химического взаимодействия (TCI), и различные численные исследования доказали, что TCI влияет на расчет времени задержки воспламенения, длины отрыва и толщины зоны реакции [19]. , [20], [21], [22], [23], [24]. Кроме того, усовершенствованная модель турбулентного сгорания также должна иметь возможность фиксировать несколько режимов сгорания, которые могут возникать в двигателях, как упоминалось выше [1], [10], [26]. Многочисленные подходы к замыканию TCI были разработаны для моделирования турбулентного горения струи в условиях, относящихся к двигателю. Сочетание подходов закрытия TCI и химических кинетических моделей часто подтверждается с использованием данных, предоставленных Engine Combustion Network (ECN) [2]. Моделирование распыленного пламени ECN было выполнено как в рамках нестационарного осредненного по Рейнольдсу Навье-Стокса (URANS), так и в рамках моделирования больших вихрей (LES). Подробное резюме этих работ до 2013 года можно найти в ссылках. [19], [22] и ссылки в них. В настоящее время исследования проводятся по нескольким направлениям, включая химическую кинетику, эффекты TCI и физику горения. Те, которые проводились в 2013 году и позже, обобщены в таблице 1. Обычно используемые подходы к закрытию TCI включают коллектор генерации Flamelet (FGM), множественное репрезентативное взаимодействие Flamelet (mRIF), условный момент-замыкание (CMC) и функцию плотности вероятности (PDF). Также часто использовалось «самое простое закрытие TCI»9.1348, т. е. , средний член химического источника оценивается непосредственно с использованием средней температуры и состава без учета турбулентных колебаний. В литературе этот подход упоминается под разными названиями, например, прямое интегрирование, реактор с идеальным перемешиванием или реактор с хорошим перемешиванием (WSR). В дальнейшем в этой статье этот тип модели будет называться WSR. Чтобы смоделировать несколько режимов горения, D’Errico et al. [37] предложили объединить разные модели, т.е. WSR и PDF.
Традиционный метод КМЦ успешно применялся в прошлом для различных процессов сжигания без предварительного смешения; однако его применение к предварительно смешанным пламенам оставалось проблемой из-за моделирования переменной прогресса [26], [46]. Алгебраическая модель была предложена Azmin et al. [46] для устранения этого ограничения, и результаты показали, что CMC, которая рассматривала вторую переменную кондиционирования, может применяться в режимах сжигания предварительно смешанной смеси. Однако это еще предстоит проверить в моделировании распыленного пламени. В качестве альтернативы Райт и соавт. [26] реализовали полностью эллиптическую модель CMC первого порядка для моделирования самовоспламенения струи в условиях, подобных дизельному двигателю. Де Паола и др. . [47] также использовал тот же метод для моделирования дизельного двигателя. Их работы показали, что единая модель может предсказать самовоспламенение, диффузионный режим пламени, а также некоторые особенности режима предварительного смешения, такие как распространение пламени при горении струи [26]. Модель CMC также использовалась для моделирования n -гептана и распыления дизельного топлива в камере сгорания Sandia [23], [24], [25], [40].
Метод переноса PDF представляет собой более сложный подход к замыканию TCI, который решает уравнение переноса для одноточечной единовременной эйлеровой совместной PDF скорости и состава или, альтернативно, только состава. Основное преимущество метода транспортируемой PDF по сравнению с предыдущими стратегиями закрытия TCI заключается в том, что нет проблем с закрытием, возникающих из-за усреднения одноточечных нелинейных членов скорости химической реакции в основных уравнениях. Метод транспортируемого PDF имеет самый большой диапазон достоверности, и единую модель можно использовать для расчета самовоспламенения и различных уровней «предварительного смешивания»9.1348 т.е. предварительно смешанный, частично предварительно смешанный и не предварительно смешанный [1], [10]. Пей и др. . [10], [19], [20], [21] использовали лагранжеву переносимую частицей PDF (L-tPDF) в ANSYS FLUENT для моделирования горения распыления n -гептана и n -додекана в широком диапазоне диапазоне термохимических условий, а также параметров впрыска. Болла и др. . [44], [45] использовали тот же подход для изучения эффектов множественной инжекции и взаимодействия турбулентности-химии-излучения. В их исследованиях лагранжев метод отслеживания частиц не использовался вместе с методом l-tPDF, а для имитации распыления топлива использовался «газоструйный» подход. В отдельной работе, выполненной Бхаттачарджи и Хавортом [22], формулировка стохастической лагранжевой модели топливной форсунки и распыления (основанная на методе функции распределения капель) была связана с транспортируемым методом PDF (с использованием отдельного стохастического лагранжевого метода частиц) для имитировать кратковременное самовоспламенение и горение в турбулентном распыленном пламени н -гептан и н -додекан.
Транспортируемая модель PDF также может быть сформулирована в рамках Эйлера [50], [51]. Эйлерова PDF также известна как модель стохастического поля Эйлера (ESF). Когда использовался один и тот же химический механизм и одна и та же модель микроперемешивания, и модель ESF, и ее лагранжев аналог давали аналогичные результаты [51]. Основной мотивацией для ESF по сравнению с PDF на основе лагранжа является относительная простота реализации первого в кодах CFD [22], [50]. Одна из первых попыток реализовать модель ESF с URANS для сгорания дизельного топлива была предпринята Lucchini et al. [28]. Однако их числовая работа была сосредоточена только на ранней стадии горения. Совсем недавно Jangi et al. [1] использовали модель ESF для исследования влияния октанового числа топлива на воспламенение, отрыв и сгорание струйного пламени. Кроме того, Гонг и соавт. [38] использовали метод ESF для исследования стабилизации отрыва пламени дизеля при наличии лазерного зажигания. В этих исследованиях метод картирования химических координат (CCM) был объединен с решателем ESF, чтобы ускорить расчет. Совместная модель далее для краткости называется моделью ESF-CCM. Сравнение с экспериментальными измерениями показало, что подход ESF-CCM способен лучше воспроизводить длину отрыва по сравнению с WSR. Это наблюдение согласуется с другими численными работами [1]. Тем не менее, в работах Jangi et al. [1] и Гонг и др. . [38], в их соответствующем исследовании для проверки использовалось только одно условие. Другими словами, еще предстоит оценить применимость решателя ESF-CCM при моделировании дизельного пламени в широком диапазоне условий двигателя, особенно в тех, которые ближе к режиму LTC. Кроме того, в решатель ESF-CCM был включен только полуглобальный механизм первичного эталонного топлива. Важные вещества-индикаторы пламени, такие как формальдегид (CH 2 O) и OH, отсутствовали, что не позволяло провести подробный анализ смоделированного турбулентного распыленного пламени.
На этом фоне основные задачи этой работы двояки. Во-первых, в рамках URANS оценивается достоверность сочетания решателя ESF-CCM и различных химических кинетических механизмов. Условия эксплуатации расширены от обычного режима сгорания дизельного топлива до режима LTC. Испытанные условия также охватывают более высокий уровень плотности (или давления) окружающей среды. Валидация проводится с использованием экспериментальных данных из оптически доступной камеры сгорания постоянного объема, а также концептуальной модели, полученной на основе этих измерений [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]. Во-вторых, после проверки модели турбулентного горения исследуются подробные структуры струйного пламени при нескольких целевых условиях, чтобы улучшить понимание процесса горения в различных условиях.
Оставшаяся часть статьи имеет следующую структуру. Во-первых, описываются тестовые случаи, чтобы предоставить информацию о целевом состоянии пламени распыления. Затем следует описание числовой формулировки с упором на модель ESF-CCM. В последующих разделах сообщается о подробном исследовании чувствительности и проверке модели на основе оптических измерений. Далее следует анализ структур пламени. Заключительные замечания из этой работы затем выделены в заключительном разделе.
Фрагменты разделов
Рабочие условия и соответствующие характеристики впрыска, рассмотренные в текущем моделировании, приведены в таблице 2. Как видно, два случая распыления без реакции (варианты 1 и 2) используются для проверки распада распыла и модели турбулентности. Начальная температура окружающей среды ( T am ) устанавливается равной 900K, а начальное давление регулируется для получения начальной плотности газа 22,8 кг/м 3 . Реагирующие аэрозольные баллоны с окружающим O 2 уровень 15% по молярной доле (варианты 3 и 4) ниже
Многомерное CFD-моделирование горения аэрозолей выполняется с использованием открытого исходного кода OpenFOAM версии 3.0.1 [52]. В настоящей работе УРАНС используется для моделирования турбулентного течения. Процессы распыления топлива, течения и горения моделируются с использованием лагранжево-эйлерова подхода.
Сначала проводится исследование чувствительности с использованием случая D2 в условиях распыления A (случай 4) для оценки работы различных химических кинетических механизмов. В этих симуляциях используются шестнадцать стохастических полей и C ϕ установлено значение 2. Это похоже на конфигурацию, используемую Gong et al . [38]. Как показано на рис. 2, длины отрыва установившихся пламен постоянно завышаются для всех химических механизмов, если не принимать во внимание TCI.
Задержки воспламенения и длины отрыва во время квазистационарного состояния, предсказанные моделью ESF, сравниваются с экспериментальными измерениями для топлива n -додекан и D2. Результаты WSR также включены, чтобы проиллюстрировать влияние TCI. На рисунке 10 показано, что модель WSR предсказывает последовательно более длительные задержки воспламенения и длины отрыва, при которых максимальная относительная разница составляет 67 %. С другой стороны, использование ESF в качестве подхода к закрытию TCI улучшает прогнозы с
На рисунке 17 показаны графики рассеяния ячеек CFD в пространстве T- ϕ , которые отображают изменение температуры (T) и отношения эквивалентности ( ϕ ) в процессе зажигания в диапазоне от низкотемпературного зажигания до квази -стадии стационарного горения. В начале все поле течения остается при низкой Т-низкой ϕ и низкой Т-высокой ϕ . Первый представляет собой область окружающего газа, а второй характеризует область вблизи инжектора. В дальнейшем более выраженный подъем температуры наблюдается при
Метод функции плотности вероятности (PDF), основанный на Эйлере, был проверен для широкого диапазона условий сгорания форсунок, применимых к современным дизельным двигателям. Этот метод представляет собой альтернативу методам PDF с лагранжевыми частицами. Преимущества методов переносимой PDF сохраняются, но при этом можно избежать осложнений методов PDF с лагранжевыми частицами [22], [50], [51]. Здесь модель стохастического поля Эйлера (ESF) была объединена с методом картирования химических координат (CCM) для
Авторы благодарят за финансовую поддержку Инновационного фонда Дании и MAN Diesel & Turbo через проект SULCOR. Вычисления проводились с использованием кластера Abisko в Северном высокопроизводительном вычислительном центре (HPC2N, Швеция) и кластера Niflheim в Техническом университете Дании (DTU). Авторы также хотели бы поблагодарить доктора Tianfeng Lu из Университета Коннектикута за то, что он поделился скелетным механизмом n -додекан.
Каталожные номера (84)
- Р.Л. Гордон и др.
Транспортные бюджеты в турбулентном поднятом пламени метана, самовоспламеняющегося в поврежденном спутном потоке
Горение. Flame
(2007)
- J.E. Dec
Усовершенствованные двигатели с воспламенением от сжатия — понимание процесса в цилиндре
Proc. Сгорел. Инст.
(2009)
- ЧжанФ. и др.
Влияние раздельного впрыска топлива на тепловыделение и выбросы загрязняющих веществ при сгорании с частичным предварительным смешиванием смесей PRF70/воздух/EGR
Заяв. Энергия
(2015)
- А.М. Брионес и др.
Влияние обогащения H
2 на характеристики распространения CH 4 – воздушное тройное пламя
Горение.
Пламя
(2008)
- А.Дж. Замок и др.
Характеристики отрыва частично перемешанного пламени при нормальных условиях и условиях микрогравитации
Горение. Пламя
(2005)
- Y. Mizobuchi и др.
Численный анализ структуры турбулентной струи водорода с поднятым пламенем
Тр. Сгорел. Инст.
(2002)
- CaoR.R. и др.
Эффект смешивания моделей в расчетах PDF пилотных струй пламени
Proc. Сгорел. Инст.
(2007)
- J.D. Blouch et al.
Совместное скалярное исследование PDF воспламенения водорода без предварительного смешения
Горючий. Flame
(2003)
- CaoR.R. и др.
Турбулентное поднятое пламя в поврежденном спутном потоке исследовано с помощью совместных расчетов PDF
Горение. Флейм
(2005)
- В. Раман и др.
Гибридное PDF-моделирование конечного объема/транспортируемого пламени частично предварительно перемешанного метан-воздух
Горение. Пламя
(2004)
Численное исследование взаимодействия струи, сетки и турбулентности для испаряющихся струй высокого давления в условиях двигателя
Межд. J. Поток теплоносителя
(2011)
Стратегии механизма восстановления крупных углеводородов:
n -гептан
Горение. Пламя
(2008)
Влияние скорости деформации на несмеси высокого давления
n — Самовоспламенение гептана в противотоке
Горение. Пламя
(2004)
Модель сгорания для моделирования сгорания двигателя внутреннего сгорания с многокомпонентным топливом
Горение. Flame
(2011)
Моделирование больших вихрей пламени обтекаемых тел вблизи срыва с использованием метода стохастического поля Эйлера
Горение. Пламя
(2017)
Стабилизация и длина отрыва струи метана/воздуха без предварительной смеси, выбрасываемой в высокотемпературную среду: метод ускоренного переноса PDF
Горение. Пламя
(2015)
LES турбулентной вихревой горелки с предварительным смешиванием с использованием метода стохастического поля Эйлера
Горение. Пламя
(2012)
Теплофизические свойства, необходимые для разработки технологии сжигания сверхкритического дизельного топлива: оценка суррогатных моделей дизельного топлива
J. Supercrit. Fluids
(2012)
Прогресс в методах функции плотности вероятности для турбулентных реагирующих потоков
Prog.
Энергетическое сгорание. науч.
(2010)
Влияние турбулентных флуктуаций на радиационный теплообмен, NO и образование сажи в условиях ECN Spray A
Proc. Сгорел. Инст.
(2017)
Влияние EGR на структуру и выбросы при сгорании дизельного топлива
Proc. Гребень. Инст.
(2013)
Крупный вихрь Моделирование
n пламени распыления додекана с использованием коллекторов, генерируемых пламенем
Горючий. Flame
(2016)
Разработка моделей многокомпонентного дизельного суррогатного топлива. Часть II: проверка интегрированных механизмов в 0-D кинетическом моделировании и 2-D CFD моделировании горения распыления
Топливо
(2016)
Разработка и валидация общего редуцированного химического кинетического механизма для CFD-моделирования сжигания биодизельного топлива
Горючий.
Flame
(2015)
Редуцированные кинетические механизмы заменителя дизельного топлива для моделирования двигателей CFD
Горение. Flame
(2015)
Моделирование большого вихря при сжигании аэрозоля
n -додекана в сосуде для сжигания под высоким давлением
Заявл. Energy
(2014)
Разработка сокращенного механизма
n -додекан-ПАУ и его применение для прогнозирования n -додекановой сажи
Топливо
(2014)
3 Иран
Моделирование большого вихря при горении турбулентной струи
Горение. Пламя
(2015)
Моделирование самовоспламенения струи и установления пламени с помощью двумерной КМЦ
Горючий. Flame
(2005)
Моделирование переходного пламени
n -гептана и n -додекана в соответствующих условиях работы двигателя с использованием метода PDF при транспортировке
Горение. Пламя
(2013)
Моделирование
n — распыление и горение додекана методом переносимой функции плотности вероятности
Горючий. Пламя
(2015)
Моделирование функции плотности вероятности переноса паровой фазы струи
n -гептана в условиях дизельного двигателя
Proc. Сгорел. Инст.
(2013)
Упрощенный механизм реакции образования сажи в пламени без предварительного смешения
Горение. Пламя
(1991)
Процессы сажи в двигателях с воспламенением от сжатия
Прог.
Энергетическое сгорание. науч.
(2007)
Численное исследование образования NO
x в ламинарном противотоке CH 4 /воздух с тройным пламенем
Горение. Flame
(2005)
Комплексное моделирование
n — окисление гептана
Горение. Пламя
(1998)
Численное исследование образования сажи и процессов окисления в больших двухтактных судовых дизельных двигателях с использованием интегрированной CFD-химической кинетики
Заявл. Energy
(2016)
Разработка и применение комплексной модели сажи для трехмерных CFD-исследований реагирующего потока в дизельном двигателе
Горючий. Пламя
(2005)
Анализ структуры пламени распыления
n -додекана с использованием моделирования TPDF
Горение.
Пламя
(2016)
Концептуальные модели сжигания низкотемпературного дизельного топлива с частичным предварительным смешиванием
Прог. Энергетическое сгорание. науч.
(2013)
Объемная доля сажи и морфология аэрозолей обычного и суррогатного реактивного топлива при температуре окружающей среды 1000 К и 6,7 МПа
Proc. Сгорел. Инст.
(2011)
Сажа в форсунках дизельного топлива: влияние температуры окружающей среды, плотности окружающей среды и давления впрыска
Горение. Пламя
(2004)
Моделирование больших вихрей кратковременного горения и удаления сажи в пламени ECN Spray A и D
2022, Топливо
В этом документе представлены численные результаты сгорания и удаления сажи в сети сгорания двигателя (ECN) с распылением пламени A и D с использованием моделирования больших вихрей (LES). Номинальный диаметр сопла инжектора для ECN Spray A и D составляет 90 мкм и 186 мкм. Двухпараметрическая модель сажи реализована для моделирования процессов сажеобразования и окисления. Численная модель проверяется путем сравнения смоделированных и измеренных данных с точки зрения времени задержки воспламенения (IDT), длины отрыва (LOL) и изменения массы сажи во времени. Анализируются процессы сгорания и удаления сажи после окончания впрыска (AEOI). Процессы рецессии горения сначала вызываются распространением волны самовоспламенения, за которой следует также конвективный поток в пламени форсунок A и D. Разделенная высокотемпературная структура пламени наблюдается в пламени распыления A из-за наличия небольших благоприятных областей смеси для самовоспламенения, происходящего перед квазистационарным положением отрыва AEOI. Напротив, в пламени спрея D формируется пространственно-непрерывная высокотемпературная структура пламени из-за наличия большего количества воспламеняющихся областей смеси перед квазистационарным положением отрыва и более высокого тепловыделения. Спад сажи наблюдается в пламени форсунки D, но не в пламени форсунки А. Это связано с тем, что смесь перед квазистационарным состоянием сажи становится благоприятной для образования сажи в пламени форсунки D, но становится бедной по топливу AEOI в пламени форсунки A.
Влияние предварительного впрыска на воспламенение, сгорание и выбросы аэрозоля в условиях, подобных двигателю
2022, Горение и пламя выполняется с использованием связанной модели эйлеровой функции плотности вероятности, переносимой стохастическим полем (ESF T-PDF), и многообразия, генерируемого пламенем (FGM). Эта связанная модель позволяет использовать методы T-PDF для моделирования взаимодействия турбулентности и химии при доступных вычислительных затратах для приложений двигателей. Результаты моделирования сравниваются с имеющимися экспериментальными данными для струйных факелов с многократным впрыском и при высоком уровне рециркуляции отработавших газов (EGR) в условиях, характерных для двигателей внутреннего сгорания. Показано, что модель T-PDF/FGM LES способна воспроизводить не только глобальные характеристики горения, такие как рост давления и время задержки воспламенения, но также воспроизводить эволюцию длины отрыва и структуру струйного пламени.
Затем исследуются эффекты стратегий предварительного впрыска путем систематического изменения продолжительности предварительного впрыска и времени задержки между двумя впрысками при сохранении постоянной общей массы впрыскиваемого топлива. Результаты LES показывают различные механизмы, с помощью которых предварительный впрыск может изменить время задержки воспламенения, режим горения и выбросы в струйном пламени в зависимости от момента впрыска. Показано, что даже чрезвычайно короткий невоспламеняющийся предварительный впрыск может существенно изменить воспламенительные и эмиссионные характеристики основного впрыска. Показано, что режим горения однократного впрыска можно изменить, разделив впрыск на предварительный и основной. Текущее исследование также показывает, что уменьшение времени выдержки в рассматриваемом здесь диапазоне при заданном предварительном впрыске потенциально увеличивает скорость окисления сажи, но существенно не меняет скорость образования сажи.
Моделирование образования сажи крупными вихрями в конфигурации с канальным впрыском топлива
2022, Топливо
Целью данного численного исследования является исследование процессов образования сажи в канальном впрыске топлива (DFI) в условиях, подобных двигателю. . Кроме того, также исследуется влияние периода выдержки перед впрыском на характеристики распыления, сгорания и сажи. Рассматриваемая здесь конфигурация DFI — D3L14G2. Выполнено моделирование больших вихрей в сочетании с двухпараметрической моделью сажи и сопряженным теплообменом. Моделирование инертного и реактивного распыления, проведенное для конфигураций со свободным распылением (FS) и DFI, подтверждается данными измерений. Разумное согласие с измерениями достигается для смоделированного времени задержки воспламенения (IDT) и длины отрыва (LOL) в конфигурации FS. Показано, что период выдержки существенно влияет на характеристики горения в DFI-конфигурации. Время задержки в 1 секунду приводит к увеличению IDT и LOL, что приводит к тому, что они становятся ближе к измеренным данным. Напротив, IDT и LOL, предсказанные в случае DFI без пребывания, значительно короче, и показано, что очаги воспламенения формируются внутри канала. Разница между обитаемым и нежилым случаем связана с наличием теплового пограничного слоя в первом случае. В случае постоянного DFI увеличение LOL приводит к более высокому общему процессу вовлечения воздуха и лучшему смешиванию воздуха с топливом. Это, в свою очередь, снижает содержание предшественника сажи C 2 H 2 — всплеск массы в два раза и всплеск массы сажи в три раза по сравнению с полученным в случае FS. Следовательно, в настоящем исследовании подчеркивается значение периода задержки для этой конкретной конфигурации DFI (D3L14G2). В этом исследовании показано, что пропуск этого важного шага в установке DFI вызывает воспламенение внутри воздуховода, что, следовательно, приводит к большему скачку массы сажи, чем в случае FS.
Влияние окружающего CO
2 и H2 O на процессы образования сажи при распыленном горении н-додекана с использованием моделирования больших вихрей2022, Fuel
В этом исследовании проводится моделирование больших вихрей в сочетании с моделью сажи, состоящей из двух уравнений, для изучения влияния добавок двуокиси углерода (CO 2 ) и воды (H 2 O) на процессы сажеобразования и окисления в пламени распыления n -додекана. В модели сажи ацетилен (C 2 H 2 ) является предшественником сажи и частицами поверхностного роста, а гидроксильный радикал (OH) и кислород (O2) являются окислителями сажи. Влияние окружающего CO 9Добавки 1349 2 и H 2 O на образование/окисление сажи можно разделить на термические и химические эффекты. Что касается термических эффектов, добавки CO 2 и H 2 O в окружающей среде увеличивают C 2 H 2 , но уменьшают образование OH за счет снижения температуры пламени. Это приводит к образованию более высокой массы сажи. В отличие от термического воздействия добавки CO 2 и H 2 O в окружающей среде снижают образование сажи благодаря своему химическому воздействию. Установлено, что реакция Ch3∗+CO2↔Ch3O+CO ответственна за восстановление C 2 H 2 формирование. Добавление H 2 O в окружающей среде приводит к более высокому OH, но к более низкой массе C 2 H 2 , образующейся за счет обратных реакций h3+OH↔h3O+H и OH+OH↔h3O+O. Кроме того, химические эффекты более значительны, чем тепловые эффекты в испытанных условиях. Это приводит к меньшей массе сажи, образующейся при добавлении окружающего CO2 и H 2 O.
Моделирование образования и окисления сажи при различных температурах окружающей среды и уровнях кислорода
2022, Applied Energy
В этой статье представлено численное исследование процессов образования и окисления сажи при различных температурах окружающей среды (900K, 1000K и 1100K) и уровнях кислорода (15% и 21% O 2 ) с использованием моделирования больших вихрей. в сочетании с двухпараметрической моделью сажи. Прогнозируемое время задержки воспламенения, длина отрыва и распределение сажи хорошо согласуются с соответствующими экспериментальными данными. Более сильное окисление предшественника (C 2 H 2 ) в случаях 21% O 2 приводит к более низкому образованию C 2 H 2 по сравнению со случаями 15% O 2 . Повышение температуры окружающей среды приводит к тому, что более богатая топливом область (примерно коэффициент эквивалентности > 1,6) становится более благоприятной для образования C 2 H 2 и, следовательно, образования сажи. Это более очевидно в случаях 15% O 2 из-за более слабого окисления C 2 H 2 через радикалы O и OH. В результате разница в массе сажи между 15% и 21% O 2 ящиков становится больше при повышении температуры окружающей среды. Исследовано влияние температуры окружающей среды и уровня O 2 на подпроцессы образования сажи. В дополнение к температуре пламени, масса ОН и площадь поверхности сажи являются доминирующими параметрами в процессах окисления через ОН и О 2 при различных уровнях О 2 соответственно.
Моделирование большого вихря при горении форсунки пилотного воспламенения н-гептана/сингаза: процесс воспламенения, эволюция отрыва и выбросы загрязняющих веществ
2021, Energy
Использование синтез-газа в двигателе внутреннего сгорания является одним из способов достижения двигателя с низким уровнем выбросов углерода. Сгорание факельного воспламенения н-гептана/сингаза моделируется здесь с помощью высокоточной модели с различными составами синтез-газа. Установлено, что окружающий синтез-газ подавляет воспламенение, разбавляя окружающий окислитель (нехимический эффект) и влияя на химические реакции (химический эффект). Расход радикалов ОН через H 2 +OH = H + H 9Показано, что 1349 2 O и CO + OH = CO 2 +H на стадии низкотемпературного горения (НГГ) являются основной причиной подавления воспламенения. Распространение холодного пламени в богатую смесь в слое смешения струи н-гептана наблюдается при переходе процесса от НТГ к высокотемпературному горению (ВТГ). Установлено, что CO способствует переходу к HTC через CO + HO 2 = CO 2 +OH. H 2 , напротив, замедляет распространение холодного пламени и сужает диапазон воспламенения холодного пламени, что задерживает начало ГТК. Подробно рассмотрено влияние составов синтез-газа на структуру пламени и формирование эмиссии. Из-за самовоспламенения вверх по потоку определяется холодная / диффузионная / горячая структура пламени в стартовом положении в двухтопливном случае, что резко меняет структуру пламени. И большее образование сажи на ранней стадии наблюдается в двухтопливных двигателях из-за естественно более богатой смеси.
Посмотреть все цитирующие статьи в Scopus
Научная статья
Моделирование сажеобразования в тяжелонагруженном дизеле с условным замыканием по моменту
Топливо, том 117, часть А, 2014, стр. 309-325
В этом исследовании представлено первое применение многомерного замыкания с условным моментом (CMC) сгорания с моделью сажи с двумя уравнениями для изучения эволюции сажи в цилиндрах дизельных двигателей. Пять эталонных случаев с высокой точностью для оптически доступного дизельного двигателя большой мощности были использованы для проверки прогнозов модели; к ним относятся два высокотемпературных случая и два низкотемпературных случая с двумя разными временами впрыска и один низкотемпературный случай со стратегией разделенного впрыска. Результаты моделирования сравнивались с экспериментальными данными по распределению паров нереакционноспособного топлива, кажущимся скоростям тепловыделения (AHRR), временным изменениям количественной массы сажи в цилиндрах и естественной светимости. Модель была способна воспроизвести полуколичественные тренды массы сажи для всех пяти случаев. В частности, для низкотемпературных условий эволюция образования сажи и окисления очень хорошо фиксируется. Предлагается преобразование линии прямой видимости рассчитанной трехмерной сажи, чтобы обеспечить согласованное сравнение с измеренными двухмерными изображениями естественной яркости сажи. При использовании этой методологии наблюдались дополнительные эффекты, связанные с адсорбцией излучения. Эволюция естественной яркости сажи на луче зрения была качественно воспроизведена очень хорошо. В целом результаты показывают, что представленная модель сажи с двумя уравнениями, реализованная в рамках CMC, является очень многообещающим кандидатом для прогнозирования временных изменений сажи в цилиндрах для дизельных двигателей, работающих в различных режимах сгорания.
Исследовательская статья
Характеристики распыления и сгорания смеси АБЭ/додекан в сравнении со смесями спирт/додекан в условиях высокого давления и высокой температуры
Fuel, Volume 225, 2018, pp. 542-553
This В статье представлены характеристики распыления и горения смеси ацетон-бутанол-этанол и спиртового топлива, смешанного с н-додеканом при различном объемном соотношении, как 20% ацетон-бутанол-этанол (ABE20), 20% бутанол (Bu20), 40% бутанол. (Bu40), 20% этанол (Eth30), а также 20% бутанол/20% этанол (Bu20Eth30) для оценки влияния физических и химических характеристик, особенно содержания кислорода в топливе. Эксперименты проводились на «Новом двигателе One Shot» в условиях высокого давления и высокой температуры, установленных как условия распыления А, определенные сетью двигателей внутреннего сгорания (ECN): давление окружающей среды 60 бар, 22,8 кг/м 3 Плотность окружающей среды и различные температуры окружающей среды (800, 850 и 900K). Параметры распыления жидкости и пара характеризовали с помощью рассеянного обратного освещения и шлирен-методов в нереактивных условиях (в чистом азоте). В реакционных условиях (с 15% кислорода) длину отрыва и абсолютную задержку воспламенения измеряли с помощью хемилюминесценции OH ∗ .
Во-первых, как и ожидалось, из-за небольшой разницы в плотности топлива массовый расход, проникновение пара и угол распыления почти одинаковы. Но из-за самой высокой летучести длина жидкости ABE20 короче по сравнению с чистым н-додеканом и другими смесями. Кроме того, его задержка воспламенения и длина отрыва короче, чем у спиртовых смесей, из-за разницы в ожидаемом цетановом числе и скрытой теплоте парообразования. Увеличение количества бутанола или добавление этанола в смеси увеличивают длину жидкости из-за охлаждающего эффекта от скрытой теплоты парообразования, в то время как длина отрыва и задержка воспламенения увеличиваются с увеличением содержания кислорода. Наконец, ABE20 кажется хорошим кандидатом на дизельное топливо из-за сходного поведения с самим н-додеканом.
Исследовательская статья
Исследование разрешения коллектора метода FGM для воспламенения дизельного аэрозоля
Fuel, Volume 113, 2013, pp. 228-238 Сеть (ECN) исследуется методом Flamelet Generated Manifold (FGM). В методе FGM все термохимические свойства сохраняются как функция управляющих переменных, в данном случае доли смеси и переменной прогресса. Для построения таблиц FGM используются два подхода: зажигание в противоточных диффузионных факелах (ICDF) и гомогенных реакторах (HR). Чтобы надежно зафиксировать время задержки воспламенения, проводится исследование чувствительности для определения оптимальных свойств таблицы FGM. Замечено, что использование квадратичной дискретизации в пространстве переменных прогресса, т. е. большего количества точек на ранних стадиях химии, важно для прогнозирования точных моментов зажигания. После применения квадратичного интервала результаты времени задержки воспламенения показывают хорошую корреляцию с результатами экспериментов. Это наблюдается как в таблицах FGM, основанных на ICDF, так и в HR. Сходство между результатами задержки воспламенения двух подходов указывает на то, что влияние смешивания на химический состав низкое, а процесс диффузии играет незначительную роль при повышенных условиях окружающей среды, например, в обычных дизельных двигателях. Наконец, анализируется влияние включения дисперсии доли смеси, и обнаруживается влияние, главным образом, на длину отрыва. На задержку воспламенения почти не влияет.
Исследовательская статья
Моделирование больших вихрей характеристик распыления и сгорания с реалистичной химией и числовой схемой высокого порядка в условиях, подобных дизельным двигателям
Преобразование энергии и управление, том 93, 2015 г., стр. 377-387
Точность моделирования больших вихрей (LES) для турбулентного горения зависит от правильно реализованных численных схем и химических механизмов. В исходном коде KIVA3V конечно-разностные схемы, такие как QSOU (квазивторой порядок против ветра) и PDC (частичное дифференцирование донорских клеток), не могут обеспечить хороших результатов или даже стабильности вычислений при использовании грубых сеток из-за большой числовой диффузии. В этой статье разностная схема MUSCL (монотонные восходящие схемы для законов сохранения) реализована в коде KIVA3V-LES для расчета конвективного члена. Между тем, механизмы Lu, восстановленные н-гептаном с 58 видами (Lu, 2011), используются для расчета химии с помощью параллельного алгоритма. Наконец, также используются улучшенные модели для распыления. С этими улучшениями код KIVA3V-LES в этом исследовании переименован в KIVALES-CP (химия с параллельным алгоритмом). Полученный код был использован для исследования двухфазной струи газа и жидкости и горения в различных условиях, подобных дизельному двигателю, в сосуде постоянного объема. Результаты показывают, что использование схемы MUSCL позволяет точно определить форму факела и проникновение паров топлива даже при использовании грубой сетки по сравнению с экспериментальными данными Sandia. Подобные хорошие результаты получены для трех однокомпонентных топлив, i-октана (C8h28), н-додекана (C12h36) и н-гексадекана (C16h44) с очень разными физическими свойствами. Между тем, усовершенствованная методология способна точно прогнозировать задержку воспламенения и длину отрыва пламени (LOL) при различных концентрациях кислорода от 10% до 21% при увеличении плотности окружающей среды с 14,8 кг/м 9 .1406 3 до 30,0 кг/м 3 и температурах окружающей среды от 850 К до 1300 К в камере сгорания постоянного объема. С увеличением концентрации кислорода время задержки воспламенения и, следовательно, LOL пламени уменьшаются, поскольку пламя движется вверх по потоку, как и ожидалось. С другой стороны, снижение температуры окружающей среды с 1000 К до 900 К замедляет время самовоспламенения и смещает место горения вниз по потоку при различных концентрациях кислорода.
Исследовательская статья
Комплексная химия ДНС
н -самовоспламенение аэрозолей гептана в условиях высокого давления и промежуточных температур
Горение и пламя, Том 160, Выпуск 7, 2013, стр. 1254-1275
Прямое численное моделирование (DNS) турбулентности n — распылители гептана, самовоспламеняющиеся при высоком давлении ( P = 24 бар) и средней температуре воздуха ( T воздух = 1000 K), были выполнены для исследования физических механизмов, присутствующих в условиях, когда ожидается низкотемпературная химия. быть важным. Варьировались начальная турбулентность в газе-носителе, общий коэффициент эквивалентности в области факела и начальное распределение капель факела по размерам. Результаты показывают, что воспламенение струи носит пятнистый характер с независимым развитием нескольких очагов в тех областях, где доля смеси близка к ее наиболее реактивному значению ξ MR (определено из расчетов гомогенного реактора) и скалярная скорость диссипации мала. Турбулентность сокращает время задержки воспламенения, поскольку способствует смешиванию воздуха и паров топлива, что в конечном итоге приводит к более низким значениям скалярной диссипации. Высокие значения глобального отношения эквивалентности обусловливают большее количество ядер воспламенения из-за большей вероятности нахождения областей, где ξ = ξ MR . Полидисперсность струи приводит к возникновению воспламенения в более широком диапазоне значений доли смеси. Это является следствием неоднородности поля смешивания, которая характеризует эти брызги, где видно, что плохо перемешанные богатые пятна чередуются с более бедными, но хорошо перемешанными. Моделирование DNS, представленное в этой работе, также использовалось для оценки применимости метода замыкания условного момента (CMC) к моделированию горения струи. Установлено, что CMC является допустимым методом регистрации самовоспламенения распыления, хотя следует соблюдать осторожность при моделировании незамкнутых членов, появляющихся в уравнениях CMC.
Исследовательская статья
Применение модели нестационарного пламени в рамках RANS для моделирования спрея А
Прикладная теплотехника, том 117, 2017 г., стр. 50-64 в рамках сети двигателей внутреннего сгорания (ECN) было смоделировано с помощью модели нестационарного пламени (USFM), включая подробные параметрические исследования для оценки влияния температуры окружающей среды, концентрации кислорода и плотности. Исследование сосредоточено на анализе задержки воспламенения струи, длины отрыва пламени и внутренней структуры струи и пламени в соответствии с экспериментальной информацией, доступной в настоящее время для проверки результатов, полученных с помощью модели.
Обнадеживающие результаты получены для номинального случая, а также для параметрических изменений (температура, кислород…) с точки зрения проникновения жидкости и пара, задержки воспламенения (ID) и длины отрыва (LOL). Модель позволяет прогнозировать ID и LOL, которые составляют два параметра, имеющих ключевое значение для описания характеристик переходных реагирующих аэрозолей. Ценную информацию о деталях процесса горения дает анализ формальдегида (Ch3O), ацетилена (C2h3) и гидроксида (OH) в пространственных координатах, а также на так называемых картах ϕ-T. Существенные отличия возникают во внутренней структуре пламени в квазистационарном режиме, тесно связанном с сажеобразованием, при варьировании окружающих граничных условий. Кроме того, исследуется процесс самовоспламенения, чтобы подробно описать пространственное начало и распространение горения. Результаты подтверждают влияние условий окружающей среды на области распыления, где происходит начало горения, поэтому также обсуждается связь между локальной скалярной скоростью диссипации и дисперсией доли смеси.