В работе представлены результаты эффективных показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на компримированном природном газе с рециркуляцией отработавших газов на скоростном режиме.
Ключевые слова: дизель, газодизель, природный газ, рециркуляция отработавших газов, эффективные показатели.
Зависимости эффективных показателей работы газодизеля 4Ч 11,0/12,5 по дизельному, газодизельному и газодизельному с рециркуляцией отработавших газов (РОГ) процессам на установочных углах опережения впрыскивания топлива (УОВТ) 23 и 26 градусов в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала без регуляторной ветви представлены на рис. 1 [1–5].
Рис. 1. Влияние применения природного газа и РОГ на эффективные показатели работы дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала: а — Θвпр = 23о; б — Θвпр = 26о; 
— дизельный процесс; 
— газодизельный процесс; 
— рециркуляция 10 %; 
— рециркуляция 20 %; 
— расход запального ДТ
Анализируя графики при УОВТ равном 23 градуса можно отметить, что при работе газодизеля с 10 %-ной РОГ эффективная мощность и крутящий момент остаются практически на уровне чисто газодизельного процесса. При увеличении степени рециркуляции до 20 % происходит снижение эффективной мощности и крутящего момента. Так, применение 20 %-ной РОГ при n = 1400 мин-1 приводит к падению эффективной мощности на 2,5 % относительно чисто газодизельного процесса. При работе по газодизельному процессу при уменьшении частоты вращения в диапазоне с 2400 до 1400 мин–1 удельный эффективный расход топлива изменяется в пределах с 212,9 до 204,3 г/кВт·ч, при работе на КПГ с 10 и 20 %-ной РОГ gе изменяется в пределах с 218,3 до 201,1 г/кВт·ч и с 226,1 до 213,8 г/кВт·ч соответственно. Таким образом, применение 10 и 20 %-ной РОГ в диапазоне n с 1400 до 2400 мин–1 приводит к увеличению gе до 1,6…2,5 % и до 4,4…5,8 % соответственно. Значение эффективного КПД, максимум которого достигается при частоте, соответствующей максимальному крутящему моменту, по газодизельному процессу составляет 0,37, а по газодизельному с 10 и 20 %-ной РОГ — 0,36 и 0,35, что ниже на 2,7 и 5,4 % соответственно [6–11].
При работе газодизеля с РОГ часовой расход воздуха и a уменьшаются пропорционально увеличению степени рециркуляции. Температура ОГ при работе с рециркуляцией снижается незначительно с увеличением степени РОГ. Температура рециркулируемых ОГ при работе с 20 %-ной РОГ на всех скоростных режимах не превышает 67оС [12–17].
Рассматривая кривые при УОВТ равном 26 градусов видно, что общая картина изменения эффективных показателей работы газодизеля и газодизеля с РОГ не изменилась при их различных абсолютных числовых значениях [18–20].
Таким образом, по результатам скоростных характеристик применение КПГ 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. Исследование скоростного режима дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 24–26.
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. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 1. С. 11–13.
