Исследование индикаторных показателей газодизеля при работе с рециркуляцией отработавших газов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №10 (90) май-2 2015 г.

Дата публикации: 15.05.2015

Статья просмотрена: 21 раз

Библиографическое описание:

Лопатин О. П. Исследование индикаторных показателей газодизеля при работе с рециркуляцией отработавших газов // Молодой ученый. — 2015. — №10. — С. 253-255. — URL https://moluch.ru/archive/90/18797/ (дата обращения: 11.12.2018).

В работе представлены результаты применения компримированного природного газа и рециркуляции отработавших газов на индикаторные диаграммы дизеля размерности 4Ч 11,0/12,5.

Ключевые слова:дизель, газодизель, природный газ, рециркуляция отработавших газов, индикаторные показатели.

 

В настоящее время во многих регионах страны сложилась крайне негативная экологическая обстановка, обусловленная тем, что масштабы хозяйственной деятельности человека формируют существенное повышение допустимых нагрузок на природные комплексы, а восстановление нарушенных геосистем происходит крайне медленно. Это дает основание предполагать, что улучшение экологических показателей дизелей тракторов, предназначенных для эксплуатации в экологически экстремальных условиях, путем применения природного газа в комплексе с методами, снижающими токсичность отработавших газов дизелей, является весьма актуальной научной задачей, имеющей важное народнохозяйственное значение.

В вятской государственной сельскохозяйственной академии проведены исследования по влиянию компримированного природного газа (КПГ) и рециркуляции отработавших газов (РОГ) на показатели рабочего процесса дизеля 4Ч 11,0/12,5 [1–3].

Экспериментальная тормозная установка включала электротормозной стенд SAK-N670 с балансирной маятниковой машиной, дизель 4Ч 11,0/12,5, измерительную аппаратуру, газобаллонное оборудование, систему РОГ (рис. 1). Обработка индикаторных диаграмм рабочего процесса дизеля при работе на различных режимах осуществлялась с помощью ПЭВМ по программе ЦНИДИ-ЦНИИМ [4, 5].

Степень РОГ (ρ) регулировалась заслонкой, установленной в рециркуляционном трубопроводе, и определялась в зависимости от температуры окружающего воздуха (То), температуры рециркулируемых газов (Тρ) и температуры смеси (Тs) во впускной системе дизеля:

.

Дополнительно контроль степени РОГ осуществлялся газовым счетчиком РГ-400. Охлаждение рециркулируемых газов осуществлялось посредством теплообменника за счет передачи тепла охлаждающей жидкости в систему охлаждения дизеля и радиатора, установленного перед масляным радиатором, за счет передачи тепла в атмосферу [6, 7].

Рис. 1. Общий вид пульта управления тормозным стендом SAK-N670 и установленного оборудования

 

Индикаторные диаграммы газодизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с РОГ процессам на установочном угле опережения впрыскивания топлива 23 градуса представлены на рис. 2. Анализируя индикаторные показатели можно отметить, что общие закономерности изменения кривых давлений в зависимости от угла поворота коленчатого вала сохраняются как для номинальной частоты вращения (n=2200 мин-1), так и для частоты вращения при максимальном крутящем моменте (n=1700 мин-1). Так, при переходе на газодизельный процесс с РОГ уменьшается максимальное давление газов в цилиндре, жесткость процесса, увеличивается угол, соответствующий периоду задержки воспламенения. Из графиков видно, что при работе по газодизельному с РОГ процессу увеличивается период задержки воспламенения, снижается максимальное давление газов в цилиндре. При работе газодизеля с 10 %-ной РОГ максимальное давление газов в цилиндре составляет Рz = 8,2 МПа, при газодизельном процессе Рz = 8,5 МПа, при дизельном процессе Рz = 8,1 МПа. При работе с 20 %-ной РОГ максимальное давление газов в цилиндре составляет Рz = 7,7 МПа, что на 9,4 % ниже газодизельного процесса и на 4,9 % ниже дизельного. Применение 20 %-ной РОГ на газодизеле приводит к значительному повышению периода задержки воспламенения, применение же 10 %-ной РОГ практически оставляет период задержки воспламенения на уровне чисто газодизельного процесса. С увеличением степени рециркуляции уменьшается угол наклона кривой давления газов, что свидетельствует о снижении жесткости процесса сгорания [8–10].

Таким образом, применение КПГ и РОГ на дизеле 4Ч 11,0/12,5 обеспечивает надежную работу дизеля, при этом ухудшение индикаторных показателей при степени РОГ 10 % не превышает 5 %.

а

б

Рис. 2. Влияние применения КПГ и РОГ на индикаторные диаграммы дизеля 4Ч 11,0/12,5 при Θвпр = 23 градуса: а — n=2200 мин-1, ре = 0,63 МПа; б — n=1700 мин-1, ре = 0,69 МПа;  — дизельный процесс;  — газодизельный процесс;  — рециркуляция 10 %;  — рециркуляция 20 %

 

Литература:

 

1.         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.

2.         Лопатин О. П. Применение природного газа и рециркуляции отработавших газов для снижения токсичности тракторного дизеля // Молодой ученый. 2015. № 6–5 (86). С. 11–13.

3.Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах тракторного дизеля 4Ч 11,0/12,5 (Д-240) при работе на природном газе путем применения рециркуляции отработавших газов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2004. — 18 с.

4.Лиханов В. А., Лопатин О. П. Образование и нейтрализация оксидов азота в цилиндре газодизеля: Монография. — Киров: Вятская ГСХА, 2004. -106 с

5.         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.

6.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Применение природного газа и рециркуляции на тракторном дизеле 4Ч 11,0/12,5 // Тракторы и сельхозмашины. 2014. № 6. С. 7–9.

7.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения природного газа и рециркуляции // Транспорт на альтернативном топливе. 2014. № 4 (40). С. 21–25.

8.         Лиханов В. А., Лопатин О. П., Шишканов Е. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля путем их рециркуляции // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 9. С. 8–9.

9.         Лиханов В. А., Лопатин О. П., Олейник М. А., Дубинецкий В. Н. Особенности химизма и феноменологии образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на природном газе // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 11. С 13–16.

10.     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.

Основные термины (генерируются автоматически): газодизельный процесс, РОГ, максимальное давление газов, период задержки воспламенения, работа, природный газ, газ, компримированный природный газ, дизельный процесс, счет передачи тепла.


Ключевые слова

дизель, природный газ, рециркуляция отработавших газов, газодизель, индикаторные показатели.

Похожие статьи

Влияние рециркуляции отработавших газов на показатели...

газодизельный процесс, установочный угол опережения впрыскивания топлива, дизельный процесс, РОГ, период задержки воспламенения, жесткость процесса сгорания, компримированный природный газ...

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля на...

газодизельный процесс, дизельный процесс, жесткость процесса сгорания, период задержки воспламенения, показатель процесса сгорания дизеля, РОГ, градус, природный газ...

Исследование процессов сажеобразования и сажесодержания...

Воспламенение рабочей смеси приводит к интенсивному тепловыделению, и температура газов быстро достигает максимального значения: 2100 К при дизельном процессе и 2500 К при газодизельном. Результирующее сажесодержание в ОГ складывается из двух...

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

газодизельный процесс, максимальная температура, максимальное давление, градус, изменение значения, дизельный процесс, природный газ, показатель процесса сгорания, работа, цикл.

Индицирование рабочего процесса газодизеля при работе...

При переходе на газодизельный процесс с РОГ уменьшается максимальное давление газов в цилиндре, жесткость процесса, увеличивается угол, соответствующий периоду задержки воспламенения.

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля на...

газодизельный процесс, дизельный процесс, жесткость процесса сгорания, РОГ, градус, природный газ, максимальное давление газов, период задержки воспламенения, показатель процесса сгорания дизеля.

Влияние применения природного газа и рециркуляции...

газодизельный процесс; – газодизельный с РОГ 10 %

дизель, токсичность, природный газ, рециркуляция отработавших газов, этаноло-топливная эмульсия, метаноло-топливная эмульсия.

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

объемное содержание, газодизельный процесс, массовая концентрация оксидов азота, дизельный процесс, массовая концентрация, цилиндр двигателя, угол опережения впрыскивания топлива, максимальное давление газов...

Исследование показателей процесса сгорания газодизеля...

Показатели процесса сгорания дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с рециркуляцией отработавших газов (РОГ) процессам в зависимости от изменения нагрузки для частоты вращения 2200 мин-1 и установочных углов 23...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние рециркуляции отработавших газов на показатели...

газодизельный процесс, установочный угол опережения впрыскивания топлива, дизельный процесс, РОГ, период задержки воспламенения, жесткость процесса сгорания, компримированный природный газ...

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля на...

газодизельный процесс, дизельный процесс, жесткость процесса сгорания, период задержки воспламенения, показатель процесса сгорания дизеля, РОГ, градус, природный газ...

Исследование процессов сажеобразования и сажесодержания...

Воспламенение рабочей смеси приводит к интенсивному тепловыделению, и температура газов быстро достигает максимального значения: 2100 К при дизельном процессе и 2500 К при газодизельном. Результирующее сажесодержание в ОГ складывается из двух...

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

газодизельный процесс, максимальная температура, максимальное давление, градус, изменение значения, дизельный процесс, природный газ, показатель процесса сгорания, работа, цикл.

Индицирование рабочего процесса газодизеля при работе...

При переходе на газодизельный процесс с РОГ уменьшается максимальное давление газов в цилиндре, жесткость процесса, увеличивается угол, соответствующий периоду задержки воспламенения.

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля на...

газодизельный процесс, дизельный процесс, жесткость процесса сгорания, РОГ, градус, природный газ, максимальное давление газов, период задержки воспламенения, показатель процесса сгорания дизеля.

Влияние применения природного газа и рециркуляции...

газодизельный процесс; – газодизельный с РОГ 10 %

дизель, токсичность, природный газ, рециркуляция отработавших газов, этаноло-топливная эмульсия, метаноло-топливная эмульсия.

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

объемное содержание, газодизельный процесс, массовая концентрация оксидов азота, дизельный процесс, массовая концентрация, цилиндр двигателя, угол опережения впрыскивания топлива, максимальное давление газов...

Исследование показателей процесса сгорания газодизеля...

Показатели процесса сгорания дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с рециркуляцией отработавших газов (РОГ) процессам в зависимости от изменения нагрузки для частоты вращения 2200 мин-1 и установочных углов 23...

Задать вопрос