Способы подачи метанола в цилиндр дизеля, влияющие на содержание токсичных компонентов в ОГ, мало чем отличаются один от другого. Общие закономерности сохраняются: с увеличением доли подачи метанола существенно снижается содержание NO х в ОГ, а концентрация СНх резко увеличивается, особенно на малых нагрузках, где подача метанола достигает 80 % [1–6].
При системе двойной топливоподачи, иногда называемой «пилотной», большое влияние на мощностные и токсические показатели дизеля оказывает правильная ориентация сопловых отверстий форсунок. Оптимальная ориентация струй топлива для двух вариантов КС в поршне и для вихревой камеры (последняя менее чувствительна к положению факела ДТ) показана на рисунке 1 [7–11].
Вихревая камера с двойным впрыскиванием прошла всесторонние испытания на дизеле со степенью сжатия 19,5. Мощность регулировалась изменением количества впрыскиваемого метанола. Максимальная степень замены метанолом достигает 94 % на режиме максимальной мощности. В Кировском сельскохозяйственном институте были выполнены работы по переводу дизеля Д-21А1 трактора Т-25А на метанол с использованием двойной системы топливоподачи рисунок 2.
Рис. 1. Варианты камер сгорания дизелей с двойным впрыскиванием топлива
Метанол подавался топливным насосом УТН-5А через штатную форсунку. Для подачи порции ДТ в цилиндр на дизеле был смонтирован второй топливный насос УТН-5А, а в цилиндре с помощью шпилек в отверстии головки, просверленном ниже места установки основной форсунки, но в одной с ней вертикальной плоскости, установлена дополнительная штифтовая форсунка ФШ6–2´25. Это позволяло при соответствующей разнице установочных углов опережения впрыскивания ДТ и метанола подавать метанол в факел распыленного ДТ, что способствовало лучшей организации воспламенения метанола в цилиндре. Пуск и прогрев дизеля осуществлялись на ДТ, после чего включалась подача метанола, а подача ДТ уменьшалась. Эксперименты показали, что на номинальном скоростном и нагрузочных режимах для обеспечения устойчивой работы дизеля (без перебоев и пропусков воспламенения) достаточно подавать не менее 10 % запального ДТ от суммарного расхода топлива [12–23].
Рис. 2. Принципиальная схема двойной системы топливоподачи (ДСТ): 1 и 3-топливопроводы низкого и высокого давления для подачи ДТ; 2 и 7-ТНВД для подачи ДТ и метанола; 6 и 8-топливопроводы высокого и низкого давления для подачи метанола; 9 и 10-топливные баки для ДТ и метанола
Литература:
1. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение эффективных показателей тракторного дизеля путем применения компримированного природного газа и рециркуляции отработав-ших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 7. С. 12–15.
2. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Влияние применения природного газа и рециркуля-ции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий на содержание токсич-ных компонентов в ОГ // Транспорт на альтернативном топливе. 2015. № 4 (46). С. 42–47.
3. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение эксплуатационных показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливной эмульсии // Известия Международной академии аграрного образования. 2013. Т. 4. № 16. С. 170–173.
4. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование эффективных показателей дизеля при работе на природном газе, метаноло- и этаноло-топливных эмульсиях // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 4–1 (35). С. 79–81.
5. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование показателей процесса сгорания газодизеля при работе с рециркуляцией отработавших газов // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 33–36.
6. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Результаты исследований содержания оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Актуальные проблемы гуманитарных и естествен-ных наук. 2015. № 5–1. С. 66–68.
7. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование нагрузочного режима дизеля при ра-боте на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // По-тенциал современной науки. 2015. № 3 (11). С. 40–44.
8. Лиханов В. А., Лопатин О. П., Олейник М. А., Дубинецкий В. Н. Особенности хи-мизма и феноменологии образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на при-родном газе // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 11. С 13–16.
9. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей тракторного дизеля путем применения природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 3. С. 3–6.
10. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха // Тракторы и сельхозмашины. 2011. № 2. С. 6–7.
11. 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.
12. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливной эмульсии // Транспорт на альтернативном топливе. 2012. № 4 (28). С. 70–73.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
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. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2009. — 202 с.
18. 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.
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. Скрябин М. Л. Расчет содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 11(91). С. 433–436.
21. Скрябин М. Л. Влияние применения природного газа на общую токсичность дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 12(92). С. 323–326.
22. Скрябин М. Л. Влияние отработавших газов автомобильного транспорта на окружающую среду // Молодой ученый. 2015. № 13. С. 185–187.
23. В. А. Лиханов, С. А. Романов Исследование рабочего процесса дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на метаноло-топливной эмульсии: Монография. — Киров, 2010. — 165 с.
