Графики содержания оксидов азота, динамики выделения тепла, температуры газов, скорости отвода тепла и полезного выделения тепла в цилиндре газодизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала (ПКВ) при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с рециркуляцией отработавших газов (РОГ) процессам для частоты вращения 2200 мин-1, установочного угла опережения впрыскивания топлива 23о и номинальной нагрузки представлены на рис. 1, а [1–5].
Рис. 1. Влияние применения природного газа и РОГ на характеристики тепловыделения и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла ПКВ двигателя при Θвпр = 23о: а — n = 2200 мин-1 и ре = 0,63 МПа; б — n = 1700 мин-1 и ре = 0,69 МПа; 
— дизельный процесс; 
— газодизельный процесс; 
— рециркуляция 10 %; 
— рециркуляция 20 %
Из графиков видно, что максимальное содержание оксидов азота в цилиндре следует сразу за максимальной температурой цикла, значительно превышает содержание оксидов азота в ОГ и увеличивается с увеличением максимальной температуры цикла. Так, при работе по газодизельному процессу с 20 %-ной РОГ максимальное содержание оксидов азота составляет 0,16 %, что ниже газодизельного и дизельного процессов на 29,8 и 8,6 % соответственно и выше на 53,1 % содержания оксидов азота в ОГ на этом же режиме. Следовательно, это говорит о том, что с уменьшением температуры происходит активное разложение образовавшегося оксида азота. При работе по газодизельному с РОГ процессу уменьшается скорость активного выделения тепла [6–9]. Для газодизельного с РОГ процесса характерно уменьшение температуры газов в цилиндре, смещение максимального значения в сторону от в. м.т. Так, при работе газодизеля с 10 %-ной РОГ на номинальном режиме происходит снижение максимальной температуры газов в цилиндре с 3000 К при чисто газодизельном процессе до 2850 К, при работе газодизеля с 20 %-ной РОГ максимальная температура цикла составляет 2700 К, что ниже на 300 К чисто газодизельного процесса [10–15].
Характеристики тепловыделения и содержание оксидов азота в цилиндре газодизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла ПКВ при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с РОГ процессам для частоты вращения 1700 мин-1 представлены на рис. 1, б [16–19].
Из графиков видно, что при работе по газодизельному процессу с РОГ уменьшается содержание оксидов азота в цилиндре, динамика выделения тепла, изменяется характер протекания кривых скорости отвода тепла и полезного выделения тепла. Для газодизельного процесса с увеличением степени РОГ характерно уменьшение температуры газов и содержания оксидов азота в цилиндре по отношению к газодизельному процессу, смещение максимальных значений вправо от верхней мертвой точки. Уменьшение свежего заряда при работе по газодизельному с РОГ процессу приводит к снижению показателей процесса сгорания. Это вызывает уменьшение коэффициента активного тепловыделения, что предопределяет менее эффективное использование тепла в цилиндре газодизеля с увеличением степени РОГ [20–24].
Литература:
1. 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.
2. 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. — 156 с.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. Анфилатов А. А. Влияние метанола на оксиды азота при сгорании в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 151–154.
9. Анфилатов А. А. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 139–142.
10. 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.
11. Лиханов В. А., Анфилатов А. А. Исследование применения метанола в дизеле на оптимальных установочных углах // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 42–44.
12. Анфилатов А. А. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля с воздушным охлаждением // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 45–47.
13. Анфилатов А. А. Исследование токсичности на скоростном режиме дизеля при работе на метаноле // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 47–50.
14. Анфилатов А. А. Исследование дымности в отработавших газах дизеля при работе на метаноле // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 50–53.
15. Скрябин М. Л. Исследование эффективных показателей газодизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 312–315.
16. Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля путем применения природного газа и промежуточного охлаждения наддувочного воздуха // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 315–318.
17. 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.
18. 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.
19. 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.
20. 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.
21. 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.
22. 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.
23. Скрябин М. Л. Разработка программы стендовых исследований газодизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 53–55.
24. Скрябин М. Л. Особенности горения капли дизельного топлива в турбулентном потоке метано-воздушной смеси в цилиндре газодизеля // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 56–59.
