Мощностные и экономические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения частоты вращения

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.

Рис. 1. Влияние применения метанола с ДСТ на мощностные и экономические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от изменения частоты вращения:― — дизельный процесс; — - — - метанол с запальным ДТ

На рисунке 1 представлено влияние применения метанола с ДСТ на мощностные и экономические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала при работе на различных видах топлива [1–30].

Из кривых видно, что при работе дизеля 2Ч 10,5/12,0 на метаноле с ДСТ мощностные и экономические показатели изменяются во всём диапазоне изменения частоты вращения.

Из графика видно, что при работе дизеля на метаноле с ДСТ при увеличении нагрузки увеличивается суммарный расход топлива от 6,4 кг при n = 1200 мин^-1 до 10,6 кг при n = 2000 мин^-1. Увеличение составляет 4,2 кг/ч, или 39,6 %. Минимальное значение суммарного удельного эффективного расхода топлива достигается при n = 1400 мин^-1и составляет g_e∑ = 490 г/(кВт·ч). Значение эффективного к. п.д. при увеличении частоты вращения снижается с  = 0,34 при n = 1200 мин^-1 до значения  = 0,305 при n = 2000 мин^-1, при этом максимальное значение достигается при n = 1400 мин^-1 и составляет  = 0,35. При увеличении частоты вращения также увеличивается температура ОГ. Так, при работе дизеля на метаноле с ДСТ при n = 1200 мин^-1 значение t_г = 365^оС, а при увеличении частоты вращения до n = 2000 мин^-1 t_г = 520^оС. Увеличение составляет 155^оС, или 29,8 %. Расход воздуха при n = 1200 мин^-1 составляет 66 кг/ч и увеличивается до 126,5 кг/ч при n = 2000 мин^-1. Коэффициент избытка воздуха при работе дизеля на метаноле с ДСТ снижается с увеличением частоты вращения. Коэффициент наполнения при n = 1200 мин^-1 равен 0,84 и при увеличении частоты вращения до n = 2000 мин^-1 составляет 0,825, при этом при n = 1800 мин^-1 достигает максимума, равного 0,86.

Анализируя изменения значений мощностных и экономических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на различных топливах в зависимости от изменения частоты вращения и оптимальных установочных УОВТ, можно отметить следующее. Расход топлива при работе дизеля на метаноле с ДСТ значительно выше, чем при работе дизеля на ДТ. Так, при n = 1200 мин^-1 расход топлива при работе дизеля на ДТ составляет 3,6 кг/ч, а при работе на метаноле — 6,4 кг/ч. Увеличение составляет 43,7 %. При n = 2000 мин^-1 расход метанола также выше, чем при работе дизеля на ДТ. Если при работе дизеля на ДТ расход топлива равен 6,3 кг/ч, то при этой же частоте вращения, и работе дизеля на метаноле с ДСТ расход равен 10,6 кг/ч. Увеличение составляет 40,6 %. Удельный расход топлива при работе дизеля на метаноле с ДСТ соответственно также выше, чем при работе дизеля на ДТ. Значение эффективного к. п.д. при n = 1200 мин^-1 и работе дизеля на ДТ составляет 0,305, а при работе на метаноле с ДСТ — 0,34. Увеличение составляет 10,3 %. При увеличении частоты вращения до n = 2000 мин^-1 значение  для дизеля, работающего на ДТ составляет 0,29, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ — 0,305. Увеличение составляет 4,9 %. Температура ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ во всём диапазоне изменения частоты вращения меньше чем при работе дизеля на ДТ. Так при n = 1200 мин^-1 значение t_г = 485^оС при работе дизеля на ДТ, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ — t_г = 365^оС. Снижение составляет 24,7 %. При увеличении частоты вращения до n = 2000 мин^-1 значение t_г = 615^оС при работе дизеля на ДТ и t_г = 520^оС при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Снижение составляет 95^оС, или 15,4 %. Расход воздуха при n = 1200 мин^-1 при работе дизеля на ДТ составляет 58 кг/ч, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ — 66 кг/ч, увеличение составляет 12 %. При увеличении частоты вращения до n = 2000 мин^-1 расход воздуха для опытного дизеля составляет 125 кг/ч, а при работе на метаноле с ДСТ — 126,5 кг/ч. Коэффициент наполнения при n = 1200 мин^-1 и работе дизеля на ДТ составляет 0,81, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ  = 0,84. Увеличение составляет 3,6 %. При n = 1800 мин^-1 значение  для опытного дизеля составляет 0,875, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ  = 0,86. При n = 2000 мин^-1 значение коэффициента наполнения совпадает и составляет 0,825.

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.