В соответствии с методикой стендовых испытаний нами были проведены испытания дизеля 2Ч 10,5/12,0 по исследованию влияния метанола с ДСТ на мощностные и экономические показатели в зависимости от изменения нагрузки.
Изменение мощностных и экономических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от изменения нагрузки при работе на ДТ и метаноле с ДСТ при частоте вращения n =1800 мин-1 представлены на рис 1, а.
Из графика видно, что при работе дизеля на ДТ при увеличении нагрузки увеличивается часовой расход топлива от 1,85 кг/ч при pе = 0,127 МПа до 7,10 кг/ч при pе = 0,65 МПа. Увеличение составляет 5,25 кг/ч, или в 2,84 раза. Минимальное значение удельного эффективного расхода топлива достигается при pе = 0,50 МПа и составляет ge = 265 г/(кВт·ч). При номинальной нагрузке (pе = 0,585 МПа) ge = 272 г/(кВт·ч). Значение эффективного кпд при увеличении нагрузки увеличивается с e = 0,180 при pе = 0,127 МПа до e = 0,265 при pе = 0,65 МПа, при этом максимальное значение достигается при pе = 0,50 МПа и составляет e = 0,318. При увеличении нагрузки также увеличивается температура ОГ. Так, у дизеля при работе на ДТ при pе = 0,127 МПа tг = 235оС и при увеличении нагрузки до максимальной при pе = 0,65 МПа tг = 645оС. Увеличение составляет 410оС, или в 2,7 раза. Расход воздуха при pе = 0,127 МПа составляет 116,5 кг/ч и уменьшается до 111,7 кг/ч при pе = 0,65 МПа. Уменьшение составляет 4,1 %. Коэффициент избытка воздуха при работе на ДТ уменьшается с увеличением нагрузки с = 4,45 при pе = 0,127 МПа до значения = 1,2 при pе = 0,65 МПа. Снижение составляет 73,0 %. Коэффициент наполнения при малых нагрузках (pе = 0,127 МПа) равен 0,90, а при максимальной нагрузке (pе = 0,65 МПа) составляет 0,865. Снижение составляет 3,9 %.
Из кривых, представленных на рис. 1, а, видно, что при работе дизеля 2Ч 10,5/12,0 на метаноле с ДСТ мощностные и экономические показатели изменяются во всём диапазоне изменения нагрузки. Из графика видно, что при работе дизеля на метаноле с использованием ДСТ при увеличении нагрузки увеличивается суммарный часовой расход топлива от 3,95 кг при pе = 0,127 МПа до 10,5 кг при pе = 0,65 МПа. Увеличение составляет 6,65 кг/ч, или в 2,7 раза. Минимальное значение суммарного удельного эффективного расхода топлива достигается при pе = 0,54 МПа и составляет ge∑ = 490 г/(кВт·ч). При номинальной нагрузке (pе = 0,585 МПа) значение ge = 502 г/(кВт·ч). Величина эффективного кпд при увеличении нагрузки увеличивается сe = 0,16 при pе = 0,127 МПа доe = 0,319 при pе = 0,65 МПа, при этом максимальное значение достигается при pе = 0,54 МПа и составляетe = 0,34. При увеличении нагрузки также увеличивается температура ОГ. Так, при работе дизеля на метаноле с ДСТ при pе = 0,127 МПа значение tг = 220оС, а при увеличении нагрузки до максимальной при pе = 0,65 МПа возрастает до tг = 535оС. Увеличение составляет 315оС, или в 2,4 раза. Расход воздуха при pе = 0,127 МПа составляет 115,9 кг/ч и уменьшается до 115 кг/ч при pе = 0,65 МПа. Коэффициент избытка воздуха при работе дизеля на метаноле с ДСТ уменьшается с увеличением нагрузки с = 3,6 при pе = 0,127 МПа до значения = 1,5 при pе = 0,65 МПа. Снижение составляет 58,3 %. Коэффициент наполнения при малых нагрузках (pе = 0,127 МПа) равен 0,86 и при максимальной нагрузке (pе = 0,65 МПа) не изменяется и составляет также 0,86.
а)
б)
Рис. 1. Влияние применения метанола на мощностные и экономические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ при ΘДТ = 34º и ΘМ = 34º в зависимости от изменения нагрузки: а) при n = 1800 мин-1; б) при n = 1400 мин-1; ¾¾ дизельный процесс, ― ― ― метанол с запальным ДТ
Снижение составляет 110оС или 17 %. Расход воздуха на малых нагрузках, при работе дизеля на различных топливах, имеет одинаковое значение. При увеличении нагрузки (pе = 0,65 МПа) расход воздуха при работе дизеля на ДТ составляет 111,9 кг/ч, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ — 115 кг/ч, увеличение составляет 2,7 %. Коэффициент избытка воздуха при pе = 0,127 МПа и работе дизеля на ДТ составляет 4,45, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ = 3,6. Снижение составляет 19,1 %. При pе = 0,65 МПа значение при работе дизеля на ДТ составляет 1,2, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ = 1,5. Увеличение составляет 25 %. Коэффициент наполнения при pе = 0,127 МПа и работе дизеля на ДТ составляет 0,90, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ = 0,86. Снижение составляет 4,4 %. При pе = 0,65 МПа значение при работе дизеля на ДТ составляет 0,865, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ — = 0,86.
На рис. 1, б представлено изменение мощностных и экономических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от изменения нагрузки при работе на ДТ и на метаноле с ДСТ на режиме максимального крутящего момента при n = 1400 мин-1.
Из графика видно, что при работе дизеля на ДТ при увеличении нагрузки увеличивается часовой расход топлива от 1,4 кг/ч при pе = 0,127 МПа до 4,8 кг/ч при pе = 0,635 МПа. Увеличение составляет 3,4 кг/ч, или в 3,4 раза. Минимальное значение удельного эффективного расхода топлива достигается при pе = 0,51 МПа и составляет ge = 266 г/(кВт·ч). При нагрузке pе = 0,594 МПа значение ge = 285 г/(кВт·ч). Значение эффективного кпд при увеличении нагрузки увеличивается с e = 0,19 при pе = 0,127 МПа до e = 0,285 при pе = 0,635 МПа. Максимальное значение достигается при pе = 0,51 МПа и составляет e = 0,32. При увеличении нагрузки также увеличивается температура ОГ. Так, при работе дизеля на ДТ при pе = 0,127 МПа значение tг = 215оС и при увеличении нагрузки до максимальной при pе = 0,635 МПа составляет tг = 565оС. Увеличение составляет 350оС, или в 2,6 раза. Расход воздуха при pе = 0,127 МПа составляет 87,3 кг/ч и уменьшается до 83,5 кг/ч при pе = 0,635 МПа. Уменьшение составляет 4,4 %. Коэффициент избытка воздуха при работе дизеля на ДТ уменьшается с увеличением нагрузки с = 4,32 при pе = 0,127 МПа до значения = 1,23 при pе = 0,635 МПа. Снижение составляет 71,5 %. Коэффициент наполнения при малых нагрузках (pе = 0,127 МПа) равен 0,855 и при максимальной нагрузке (pе = 0,635 МПа) составляет 0,830. Снижение составляет 2,9 %.
Литература:
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. Россохин, А. В. Влияние применения альтернативных топлив на процессы образования и окисления сажевых частиц в цилиндре дизеля с камерой сгорания типа ЦНИДИ // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 152–154.
8. Россохин, А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от установочного УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 154–157.
9. Россохин, А. В. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от установочного УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 157–159.
10. Россохин, А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от установочного УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 159–162.
11. Россохин, А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 163–165.
12. Россохин, А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от нагрузки // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 165–167.
13. Россохин, А. В. Показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 при работе на дизельном топливе и этаноло-топливной эмульсии в зависимости от угла поворота коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 168–171.
14. Россохин, А. В. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от нагрузки // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 171–174.
15. Лиханов, В.А., Россохин, А. В. Уточненный химизм процессов образования частиц сажи в цилиндре дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 103–105.
16. Лиханов, В.А., Россохин, А. В. Уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 106–109.
