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 характеристик тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от изменения частоты вращения.
Ключевые слова: дизель, метанол, двойная система топливоподачи.
Рис. 1. Влияние применения метанола с ДСТ на характеристики тепловыделения в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от изменения частоты вращения: ¾ — дизельный процесс; — - — - метанол с запальным ДТ
На рисунке 1 представлено влияние применения метанола с ДСТ на характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала при работе на различных видах топлива [16–30]. Из графика видно, что при работе дизеля на ДТ при увеличении частоты вращения уменьшается максимум скорости активного тепловыделения с (dχ/dj)max = 0,052 при n = 1200 мин -1 до (dχ/dj)max = 0,049 при n = 2000 мин-1. Снижение составляет 5,8 %. При этом кривая активного выделения теплоты, соответствующая максимальному давлению сгорания, также снижается с увеличением частоты вращения с 0,45 при n = 1200 мин-1 до 0,42 при n = 2000 мин-1 и при работе дизеля на ДТ. Снижение составляет 6,7 %. Активное выделение теплоты, соответствующее максимальной температуре цикла, при увеличении частоты вращения снижается. Так, при n = 1200 мин-1 χi,Tz max = 0,63, а при увеличении частоты вращения до n = 2000 мин-1 χi,Tz max = 0,55. Снижение составляет 12,7 %. Угол, соответствующий максимальной температуре цикла φTz max, при n = 1200 мин-1 равен 15о после в. м.т. и при увеличении частоты вращения до n = 2000 мин-1 увеличивается до 19,5о после в. м.т. Увеличение составляет 4,5о п. к.в., или 23,1 %.
Из кривых видно, что при работе дизеля 2Ч 10,5/12,0 на метаноле с ДСТ показатели процесса тепловыделения изменяются во всем диапазоне изменения частоты вращения. Из графика видно, что при работе дизеля на метаноле с ДСТ при увеличении частоты вращения уменьшается максимум скорости активного тепловыделения с (dχ/dj)max = 0,062 при n = 1200 мин-1 до (dχ/dj)max = 0,058 при n = 2000 мин-1. Снижение составляет 6,45 %. При этом кривая активного выделения теплоты, соответствующая максимальному давлению сгорания, также снижается с увеличением частоты вращения с 0,65 при n = 1200 мин-1 до 0,59 при n = 2000 мин-1 и при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Снижение составляет 9,23 %. Активное выделение теплоты, соответствующее максимальной температуре цикла, при увеличении частоты вращения снижается. Так, при n = 1200 мин-1 χi,Tzmax = 0,84, а при увеличении частоты вращения до n = 2000 мин-1 χi,Tzmax = 0,77. Снижение составляет 8,3 %. Угол, соответствующий максимальной температуре цикла φTzmax, при n = 1200 мин-1 равен 17,5о после в. м.т. и при увеличении частоты вращения до n = 2000 мин-1 увеличивается до 22,5о после в. м.т. Увеличение составляет 5о п. к.в., или 22,2 %.
Анализируя изменения значений показателей процесса тепловыделения в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала и оптимальных установочных УОВТ, можно отметить следующее. Максимум скорости активного тепловыделения при работе дизеля на метаноле с ДСТ при n = 1200 мин-1 больше, чем при работе дизеля на ДТ. Так, при n = 1200 мин-1 значение (dχ/dj)max = 0,052 при работе дизеля на ДТ и (dχ/dj)max = 0,062 при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 16,1 %. С увеличением частоты вращения происходит снижение максимума скорости активного тепловыделения. Так, при n = 2000 мин-1 значение (dχ/dj)max = 0,049 при работе дизеля на ДТ и (dχ/dj)max = 0,058 при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 15,5 %. Кривая активного выделения теплоты, соответствующая максимальному давлению сгорания, при работе дизеля на метаноле с ДСТ лежит выше соответствующей кривой при работе дизеля на ДТ. Так, при n = 1200 мин-1 значение χi,Рzmax = 0,45 при работе на ДТ и χi,Рzmax = 0,65 при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 30,8 %. При увеличении частоты вращения до n = 2000 мин-1 значение χi,Рzmax = 0,42 при работе дизеля на ДТ и χi,Рzmax = 0,59 при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 28,8 %. Кривая активного выделения теплоты, соответствующая максимальной температуре цикла, при работе дизеля на метаноле с ДСТ лежит выше соответствующей кривой при работе дизеля на ДТ. Так, при n = 1200 мин-1 значение χi,Тzmax = 0,63 при работе дизеля на ДТ и χi,Тzmax = 0,84 при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 25 %. При увеличении частоты вращения до n = 2000 мин-1 значение χi,Тzmax = 0,55 при работе дизеля на ДТ и χi,Тzmax = 0,77 при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 28,6 %. Угол, соответствующий максимальной температуре цикла φTzmax, при n = 1200 мин-1 равен 15о после в. м.т. при работе дизеля на ДТ и 17,5о после в. м.т. при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 2,5о п. к.в., или 14,3 %. При увеличении частоты вращения до n = 2000 мин-1 угол увеличивается до 19,5о после в. м.т. при работе дизеля на ДТ и до 22,5о после в. м.т. при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Снижение составляет 3о п. к.в., или 13,3 % [16–30].
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. Лиханов В. А., Чувашев А. Н., Полевщиков А. С., Долгих М. А., Верстаков С. А. Эффективные и экологические показатели дизеля с двойной системой топливоподачи. Тракторы и сельхозмашины, 2011. — № 10, с.8–10.
4. Улучшение экологических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле / В. А. Лиханов, А. Н. Чувашев, А. А. Глухов, А. А. Анфилатов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2007. — № 3. — С. 8–11.
5. Улучшение эффективных и экологических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле / В. А. Лиханов, А. Н. Чувашев, А. А. Глухов, А. А. Анфилатов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2007. — № 4. — С. 10–13.
6. 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.
7. 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.
8. Чувашев А. Н. Исследование показателей рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от значений установочных углов опережения впрыскивания топлив. Молодой ученый. 2015. № 12 (92) часть III. С. 340–343.
9. Чувашев А. Н. Особенности процесса сгорания в дизеле 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи. Молодой ученый. 2015. № 12 (92) часть III. С. 343–346.
10. Чувашев А. Н. Показатели процесса сгорания дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на частоте вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте. Молодой ученый. 2015. № 12 (92) часть III. С. 347–348.
11. Чувашев А. Н. Показатели процесса сгорания дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на номинальной частоте вращения коленчатого вала. Молодой ученый. 2015. № 12 (92) часть III. С. 349–350.
12. Чувашев А. Н. Показатели процесса сгорания дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала. Молодой ученый. 2015. № 12 (92) часть III. С. 351–352.
13. Анфилатов А. А. Результаты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 226–229.
14. Анфилатов А. А. Теоретические расчеты содержания оксидов азота в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 232–235.
15. 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.
16. Анфилатов А. А. Изменение экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 238–241.
17. Анфилатов А. А. Влияние метанола на максимальное давление сгорания в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 117–120.
18. Анфилатов А. А. Влияние метанола на максимальную осредненную температуру цикла в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 120–123.
19. Анфилатов А. А. Влияние применения метанола на содержание оксидов азота в дизеле при изменении установочных УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 123–125.
20. Анфилатов А. А. Изменение объемного содержания оксидов азота в дизеле при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 125–128.
21. Анфилатов А. А. Индицирование тепловыделения в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 128–131.
22. Анфилатов А. А. Методика исследований дизеля 2Ч 10,5/12,0 по снижению содержания оксидов азота при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 131–134.
23. Анфилатов А. А. Обработка полученных результатов исследований дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 134–136.
24. Анфилатов А. А. Объемное содержание оксидов азота в дизеле при работе на дизельном топливе и метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 136–139.
25. Анфилатов А. А. Расчет выбросов вредных газообразных веществ с отработавшими газами дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 139–141.
26. Анфилатов А. А. Содержание оксидов азота в дизеле при работе на метаноле в зависимости от изменения установочных УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 141–144.
27. Анфилатов А. А. Влияние применения метанола на мощностные и экономические показатели дизеля // Молодой ученый. 2015. № 13 (93) С. 73–76.
28. Анфилатов А. А. Изменение массовой концентрации оксидов азота в дизеле при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 13 (93) С. 76–79.
29. Анфилатов А. А. Изменение мощностных и экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 13 (93) С. 79–82.
30. Анфилатов А. А. Массовая концентрация оксидов азота в дизеле при работе на дизельном топливе и метаноле // Молодой ученый. 2015. № 13 (93) С. 82–85.
