JUSTIFICATION OF AIR CHARGE PARAMETERS AT DIESEL START-UP UNDER LOW TEMPERATURES
Authors: Вахрамеев Д.А. , Дерюшев И.А. , Потапов Е.А. , Мартюшев А.А. , Арсланов Ф.Р. 
Published: January 2024

Существенным недостатком при эксплуатации дизельных двигателей является затрудненный пуск в зимний период. Целью работы было создание в цилиндрах дизельного двигателя топливовоздушной смеси с показателями, обеспечивающими его гарантированный пуск в условиях низких температур. Для обеспечения точности теоретических расчетов температуры топливовоздушной смеси предложено ввести поправочный коэффициент К, учитывающий пониженное значение фактической компрессии в процессе пуска дизеля. На базе установленного на открытой площадке стенда проведена серия испытаний по исследованию эффективности применения разработанного теплового аккумулятора для предпусковой подготовки двигателя Д-243. В работе представлены результаты экспериментальных исследований изменения компрессии в цилиндрах дизельного двигателя при пуске в зависимости от его температуры, изменение предстартовых температурных параметров дизеля в результате подогрева охлаждающей жидкости, моторного масла и топлива путем применения энергии теплового аккумулятора. Предлагаемая конструкция теплового аккумулятора показала достаточно высокую эффективность в течение межсменного хранения техники. Температура хранения рабочих жидкостей в тепловом аккумуляторе за 15 часов снижалась с +90 до +54 ℃. При начальной пусковой температуре двигателя -15 ℃ и подаче в его системы охлаждающей жидкости и моторного масла из теплового аккумулятора уже через 3 минуты температура головки цилиндров составляет +18 ℃, а температура моторного масла +45 ℃, что полностью обеспечивает гарантированный процесс пуска дизельного двигателя. Установка в систему воздухоподачи дизельного двигателя пусковой турбины позволит компенсировать снижение давления воздушного заряда при пуске. Питание турбины должно осуществляться от бортовой сети трактора.
Diesel engines have a significant drawback – a difficult start-up when operating them in the winter season. The aim of the work was to create a fuel-air mixture in the cylinders of a diesel engine with indicators that ensure its guaranteed start-up at low temperatures. To ensure the accuracy of theoretical calculations of the temperature of the fuel-air mixture, it is proposed to introduce a correction factor "K", taking into account the reduced value of the actual compression during the diesel start-up process. A series of tests was carried out to study the effectiveness of the use of the developed thermal accumulator for pre-launch preparation of the D-243 engine on the basis of the open area stand. The paper presents the results of experimental studies of changes in compression in the cylinders of a diesel engine during start-up depending on its temperature, a change in the pre-start temperature parameters of a diesel engine as a result of heating the coolant, engine oil and fuel by using the energy of a thermal accumulator. The proposed design of the heat accumulator showed a fairly high efficiency during the inter-shift storage of equipment. The temperature of storage of working fluids in a thermal accumulator decreased from +90 ℃ to +54 ℃ within 15 hours. With an initial starting temperature of the engine of -15 ℃ and the supply of coolant and engine oil from the heat accumulator to its systems, after 3 minutes the temperature of the cylinder head is +18 ℃, and the temperature of the engine oil is +45 ℃, which fully ensures the guaranteed process of starting the diesel engine. Installing a starting turbine in the air supply system of a diesel engine will make it possible to compensate for the decrease in air charge pressure during start-up. The turbine must be powered from the on-board network of the tractor.