Экономические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ

В Вятской ГСХА на базе кафедры тепловых двигателей, автомобилей и тракторов осуществлена разработка дизеля 2Ч 10,5/12,0 для работы на метаноле с использованием двойной системы топливоподачи. В работе приводится анализ полученных результатов.

Ключевые слова: дизель, метанол, двойная система топливоподачи.

На рисунке 1 представлен график изменения экономических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при различных установочных УОВТ ДТ и метанола при n = 1400 мин^-1 и p_е = 0,594 МПа. Характеристики снимались при различных установочных углах опережения впрыскивания как для ДТ, так и для метанола [1–10].

Рис. 1. Изменение экономических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при различных установочных углах впрыскивания ДТ и метанола при n = 1400 мин^-1 и p_е = 0,594 МПа, q_цд = 6,0 мг/цикл

Рассматривая экономичность дизеля при работе на метаноле с ДСТ при УОВТ Θ_м = 34º, можно отметить следующее. Минимальное значение g_e∑ при подаче метанола при установочном УОВТ Θ_м = 34º наблюдается при впрыскивании ДТ при установочном УОВТ Θ_дт = 34º и имеет значение g_e∑ = 490 г/(кВт·ч). При изменении угла впрыскивания ДТ Θ_д в ту или иную сторону показатели экономичности ухудшаются. Так, при установочных УОВТ Θ_дт = 38º и Θ_м = 34º значение составляет g_e∑ = 506 г/(кВт·ч). При дальнейшем увеличении угла впрыскивания ДТ до Θ_дт = 42º и Θ_м = 34º значение g_e∑ = 528 г/(кВт·ч), т. е. увеличение g_e∑ от полученного при оптимальных значениях углов (Θ_дт = 34º и Θ_м = 34º) составляет 38 г/(кВт·ч), или 7,2 %. При уменьшении угла впрыскивания ДТ до Θ_дт = 30º и Θ_м = 34º значение составляет g_e∑ = 493 г/(кВт·ч). При дальнейшем уменьшении угла впрыскивания ДТ до Θ_дт = 26º и Θ_м = 34º значение возрастает до g_e∑ = 510 г/(кВт·ч), т. е. увеличение g_e∑ от полученного при оптимальных значениях углов впрыскивания топлива (Θ_дт = 34º и Θ_м = 34º) составляет уже 20 г/(кВт·ч), или 3,9 %. Минимальное значение g_e∑ при подаче метанола при угле Θ_м = 38º наблюдается при впрыскивании ДТ Θ_дт = 38º и имеет значение g_e∑ = 511 г/(кВт·ч). При изменении угла впрыскивания Θ_дт в ту или иную сторону показатели экономичности ухудшаются. При увеличении угла подачи ДТ до значения Θ_дт = 42º и Θ_м = 38º величина g_e∑ = 536 г/(кВт·ч), т. е. увеличение g_e∑ от полученного при оптимальных значениях углов (Θ_дт = 38º и Θ_м = 38º) составляет 25 г/(кВт·ч), или 4,7 %. При уменьшении угла подачи ДТ Θ_дт = 34º и Θ_м = 38º значение g_e∑ = 512 г/(кВт·ч), т. е. увеличение g_e∑ от полученного при оптимальных значениях углов (Θ_дт = 38º и Θ_м = 38º) составляет лишь 1 г/кВт·ч. Минимальное значение g_e∑ при подаче метанола при установочном УОВТ Θ_м = 30º наблюдается при угле впрыскивания ДТ Θ_дт = 30º и составляет значение g_e∑ = 494 г/(кВт·ч). При изменении установочного УОВТ Θ_дт в ту или иную сторону показатели экономичности ухудшаются. Так, при установочных УОВТ Θ_дт = 34º и Θ_м = 30º значение составляет g_e∑ = 502 г/(кВт·ч). При установочных УОВТ Θ_дт = 38º и Θ_м = 30º значение составляет g_e∑ = 516 г/(кВт·ч). При дальнейшем увеличении угла впрыскивания ДТ Θ_дт = 42º и Θ_м = 30º значение g_e∑ = 536 г/(кВт·ч), т. е. увеличение g_e∑ от полученного при оптимальных значениях углов (Θ_дт = 30º и Θ_м = 30º) составляет 42 г/(кВт·ч), или 7,8 %. При уменьшении угла впрыскивания ДТ до Θ_дт = 26º и Θ_м = 30º значение возрастает до g_e∑ = 502 г/(кВт·ч), т. е. увеличение g_e∑ от полученного при оптимальных значениях углов (Θ_дт = 30º и Θ_м = 30º) составляет 8 г/(кВт·ч). Минимальное значение g_e∑ при подаче метанола при установочном УОВТ Θ_м = 26º наблюдается при впрыскивании ДТ при установочном УОВТ Θ_дт = 30º и имеет значение g_e∑ = 522 г/(кВт·ч). При изменении угла впрыскивания ДТ Θ_дт в ту или иную сторону показатели экономичности ухудшаются. Так, при установочных УОВТ Θ_дт = 34º и Θ_м = 26º значение составляет g_e∑ = 524 г/(кВт·ч). При установочных УОВТ Θ_дт = 38º и Θ_м = 26º значение составляет g_e∑ = 534 г/(кВт·ч). При дальнейшем увеличении угла впрыскивания ДТ до Θ_дт = 42º и Θ_м = 26º значение g_e∑ = 544 г/(кВт·ч), т. е. увеличение g_e∑ от полученного при оптимальных значениях углов (Θ_дт = 30º и Θ_м = 26º) составляет 22 г/(кВт·ч), или 4 %. При уменьшении угла впрыскивания ДТ до Θ_дт = 26º и Θ_м = 26º значение возрастает до g_e∑ = 533 г/(кВт·ч), т. е. увеличение g_e∑ от полученного при оптимальных значениях при углах Θ_дт = 30º и Θ_м = 26º составляет 11 г/(кВт·ч), или 2 %.

Анализируя изменение показателей экономичности в зависимости от изменения установочных углов впрыскивания топлива при работе дизеля на метаноле с ДСТ можно сделать следующие выводы. Оптимальными по суммарному удельному эффективному расходу топлива являются следующие значения установочных УОВТ: Θ_дт = 34º и Θ_м = 34º. При этих значениях углов значение составляет g_e∑ = 490 г/(кВт·ч). При изменении угла впрыскивания Θ_м в ту или иную сторону показатели экономичности ухудшаются [11–33].

Литература:

1.         Лиханов В. А., Чувашев А. Н. Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи: Монография. — Киров: Вятская ГСХА, 2007. — 129 с.

2.         Лиханов В. А., Чувашев А. Н., Анфилатов А. А., Глухов А. А. Улучшение экологических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи: Монография / Под общ.ред. В. А. Лиханова. — Киров: Вятская ГСХА, 2009. — 334 с.

3.         Чувашев А. Н. Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербург, 2007. — 18 с.

4.         Чувашев А. Н. Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2007. — 167 с.

5.         Лиханов, В. А., Россохин, А. В. Исследование процессов сажеобразования и сажесодержания в цилиндре быстроходного дизеля с турбонаддувом Д-245.12С при работе на компримированном природном газе // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 223–226.

6.         Лиханов, В. А., Россохин А. В. Оценка влияния режимов работы дизеля Д-245.12С на дымность отработавших газов при работе на нефтяном и альтернативных топливах // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 226–229.

7.         Софронов, М. В., Россохин А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от нагрузки // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 104–107.

8.         Софронов, М. В., Тимшин Д. И., Россохин А. В. Влияние применения ЭТЭ на эффективные показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 107–109.

9.         Россохин, А. В. Показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла поворота коленчатого вала // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 98–101.

10.     Лиханов, В. А., Россохин А. В. Особенности теплообмена излучением в цилиндре дизелей при работе на газомоторном топливе // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 10–1. с. 14–17.

11.     Кузьмин, В. А., Заграй И. А., Россохин А. В., Рукавишникова Р. В. Определение размеров частиц сажи на различных участках системы выпуска дизеля // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. № 11–12. с. 3–10.

12.     Лиханов, В. А., Россохин А. В., Чупраков А. И. Снижение выбросов сажи с отработавшими газами дизелей путем применения альтернативных топлив // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 9. с. 13–16.

13.     Лиханов, В. А., Россохин А. В., Чупраков А. И. Особенности работы автотранспортного дизеля на этаноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 9. с. 16–19.

14.     Лиханов, В. А., Россохин А. В., Полевщиков А. С. Влияние этанола на показатели дизеля Д21А1 // Автомобильная промышленность. 2011. № 12. с. 26–27.

15.     Россохин, А. В. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0 / 12,5 при работе на природном газе путем снижения дымности отработавших газов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2006.

16.     Россохин, А. В. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0 / 12,5 при работе на природном газе путем снижения дымности отработавших газов // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киров, 2006.

17.     Лиханов, В. А., Лопарев А. А., Рудаков Л. В., Россохин А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 12. с. 15–19.

18.     Лиханов, В. А., Россохин А. В., Олейник М. А., Рудаков Л. В. Улучшение экологических показателей дизеля с турбонaддyвом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 9. с. 8–10.

19.     Лиханов, В. А. Улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения альтернативных топлив. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Санкт-Петербург, 1999.

20.     Лиханов, В. А. Улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения альтернативных топлив. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Киров, 1999.

21.     Лиханов, В. А., Фоминых А. В., Копчиков В. Н. Работа дизеля на метаноле и рапсовом масле // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 1. с. 3–5.

22.     Лиханов, В. А., Копчиков В. Н., Фоминых А. В. Влияние углов опережения метанола и метилового эфира рапсового масла на образование оксидов азота в цилиндре дизеля // Транспорт на альтернативном топливе. 2015. № 3 (45). с. 51–54.

23.     Лиханов, В. А., Полевщиков А. С. Определение оптимальных углов опережения впрыскивания топлив при работе дизеля на этаноле // Транспорт на альтернативном топливе. 2014. № 5 (41). с. 62–64.

24.     Лиханов, В. А., Полевщиков А. С. Особенности развития топливных факелов в цилиндре дизеля при работе дизеля на этаноле // Транспорт на альтернативном топливе. 2013. № 1 (31). с. 62–65.

25.     Исследование рабочих процессов в цилиндре газодизеля 4Ч 11,0 / 12,5. Монография / В. А. Лиханов [и др.]; под общ. ред. В. А. Лиханова. Киров, 2004.

26.     Анфилатов А. А. Результаты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 226–229.

27.     Анфилатов А. А. Теоретические расчеты содержания оксидов азота в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 232–235.

28.     Анфилатов А. А. Расчет содержания оксидов азота в цилиндре дизеля с воздушным охлаждением при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 235–238.

29.     Анфилатов А. А. Изменение экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 238–241.

30.     Анфилатов А. А. Влияние метанола на максимальное давление сгорания в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 117–120.

31.     Анфилатов А. А. Влияние метанола на максимальную осредненную температуру цикла в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 120–123.

32.     Анфилатов А. А. Влияние применения метанола на содержание оксидов азота в дизеле при изменении установочных УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 123–125.

33.     Анфилатов А. А. Изменение объемного содержания оксидов азота в дизеле при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 125–128.