В работе представлены результаты исследований влияния применения компримированного природного газа и рециркуляции отработавших газов на эффективные показатели дизеля размерности 4Ч 11,0/12,5.
Ключевые слова: дизель, газодизель, природный газ, рециркуляция отработавших газов, эффективные показатели.
Эффективные показатели газодизеля 4Ч 11,0/12,5 на установочном угле опережения впрыскивания топлива 23 градуса в зависимости от изменения степени рециркуляции отработавших газов (РОГ) представлены на рис. 1 [1–5].
Рис. 1. Эффективные показатели газодизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения степени РОГ при Θвпр = 23 градуса: а — n = 2200 мин-1; б — n = 1700 мин-1; 
— ре = 0,63 МПа; 
— ре = 0,51 МПа
Из графиков видно, что увеличение степени РОГ приводит к снижению часового расхода воздуха, коэффициента избытка воздуха, эффективного коэффициента полезного действия (КПД), температуры ОГ и увеличению удельного эффективного расхода топлива, часового расхода топлива, температуры рециркулируемых газов. Так, при работе с 40 %-ной степенью РОГ при Θвпр = 23 градуса и ре = 0,51 МПа происходит снижение часового расхода воздуха на 42,4 %, коэффициента избытка воздуха на 50,0 %, эффективного к. п.д. на 9,5 %, температуры ОГ на 50оС, увеличение удельного эффективного расхода топлива на 13,9 %, часового расхода топлива на 8,5 %, температуры рециркулируемых газов на 17оС [6–11].
Анализируя эффективные показатели газодизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения степени РОГ при частоте вращения 1700 мин-1, можно отметить, что характер изменения кривых аналогичен характеру изменения при частоте вращения 2200 мин-1. С увеличением степени рециркуляции происходит снижение часового расхода воздуха, коэффициента избытка воздуха, эффективного КПД, температуры ОГ, увеличение удельного эффективного расхода топлива, часового расхода топлива и температуры рециркулируемых газов [12, 13].
Проведенные экспериментальные исследования убедительно доказывают возможность улучшения экологических показателей газодизелей путем применения РОГ. При этом обнаружено постоянство эффективных, токсических показателей, характеристик процесса сгорания и тепловыделения газодизелей [14–20].
Таким образом, применение компримированного природного газа и РОГ на дизеле 4Ч 11,0/12,5 обеспечивает надежную работу дизеля, при этом ухудшение эффективных показателей при степени РОГ 10 % не превышает 5 %.
Литература:
1. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследования эффективных и экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на природном газе с рециркуляцией отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсиях // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 5. С. 22–25.
2. Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 2Ч 10,5/12,0 путём применения метанола с двойной системы топливоподачи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/Киров, 2009. — 184 с.
3. Анфилатов А. А., Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 путем применения метанола с двойной системой топливоподачи: Монография. — Киров, 2008. — 155 с.
4. Лиханов В. А., Анфилатов А. А. Изменение образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 4. С. 3–5.
5. Лиханов В. А., Лопатин О. П., Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля путём применения метанола с использованием двойной системы топливоподачи // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 5. С. 5–8.
6. Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 2Ч 10,5/12,0 путём применения метанола с двойной системы топливоподачи. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук/Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.
7. Лиханов В. А., Чувашев А. Н., Глухов А. А., Анфилатов А. А. Улучшение экологических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 3. С. 4–5.
8. Лиханов В. А., Чувашев А. Н., Глухов А. А., Анфилатов А. А. Улучшение эффективных и экологических показателей дизеля при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 4. С. 10–13.
9. Анфилатов А. А. Влияние метанола на оксиды азота при сгорании в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 151–154.
10. Анфилатов А. А. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 139–142.
11. Анфилатов А. А. Теоретические расчеты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле для номинальной частоты вращения // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 142–145.
12. Скрябин М. Л. Влияние применения природного газа на содержание токсичных компонентов в отработавших газах дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на номинальной частоте вращения в зависимости от установочного угла опережения впрыскивания топлива // Молодежная наука 2014: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. С. 101–104.
13. Лопатин С. О., Скрябин М. Л. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки // Молодежная наука 2014: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. С. 96–98.
14. Лиханов В. А., Гребнев А. В., Бузмаков Ю. Г., Скрябин М. Л. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе // Тракторы и сельхозмашины. 2008. № 6. С. 19–21.
15. Лиханов В. А., Гребнев А. В., Бузмаков Ю. Г., Скрябин М. Л. Улучшение токсических показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе// Тракторы и сельхозмашины. 2008. № 7. С. 6–7.
16. Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2009. — 202 с.
17. Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.
18. Скрябин М. Л. Исследование эффективных показателей газодизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 312–315.
19. Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля путем применения природного газа и промежуточного охлаждения наддувочного воздуха // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 315–318.
20. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование нагрузочного режима дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Потенциал современной науки. 2015. № 3 (11). С. 40–44.
