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.
Из результатов обработки индикаторных диаграмм, представленных на рисунке 1, видно, что характеристики тепловыделения и осредненная температура газов в цилиндре изменяются при работе дизеля на метаноле с ДСТ [1–4]. Так, при частоте вращения n = 1800 мин-1 и ре = 0,585 МПа максимальная осредненная температура цикла Тmax для опытного дизеля составляет 1920 К и наблюдается при угле j = 18,5º после в. м.т., при работе дизеля на метаноле с ДСТ значение Тmax = 1960 К достигается при угле j = 21º после в. м.т.
Анализируя графики тепловыделения, можно сделать выводы, что первоначально скорость тепловыделения в результате экзотермических реакций окисления мала и преобладает скорость отвода теплоты. Поэтому результирующая скорость тепловыделения до определенного момента отрицательна. В дальнейшем скорость выделения теплоты в результате экзотермических реакций начинает превышать скорость стока теплоты, и результирующая скорость тепловыделения становится положительной. При этом при работе на метаноле с ДСТ характерно увеличение скорости тепловыделения и сдвиг максимума скорости вправо от в. м.т. Если для опытного дизеля максимум скорости тепловыделения (dχ/dj)max = 0,050 и наблюдается в в. м.т., то при работе дизеля на метаноле с ДСТ значение (dχ/dj)max = 0,059 и достигается при угле j = 9º после в. м.т. Из графика выделения теплоты χ, активного тепловыделения χi и динамики использования теплоты видно, что величина активного тепловыделения χi = 0,425, соответствующая максимальному давлению сгорания рzmax, для опытного дизеля достигается при угле j = 7,0º после в. м.т. [5–15].
При работе дизеля на метаноле с ДСТ при этом значении угла j величина χi составляет уже 0,52 от общего тепловыделения, т. е. скорость тепловыделения нарастает более интенсивно. При угле j = 10,1º после в. м.т., соответствующем рzм max, активное тепловыделение χi достигает значения 0,60.
Рис. 1. Влияние применения метанола с ДСТ на характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при n = 1800 мин-1 ¾ — дизельный процесс; - - - - метанол с запальным ДТ
Во второй фазе тепловыделения при угле j = 18,5º после в. м.т., соответствующем максимальной осредненной температуре цикла Tmax для опытного дизеля, χi = 0,57. При работе дизеля на метаноле с ДСТ значение максимальной осреднённой температуры достигается уже при угле j = 21º после в. м.т., а значение активного тепловыделения составляет χi = 0,79, т. е. тепловыделение идет в данном случае более активно. Это также подтверждается и тем, что скорость тепловыделения при работе дизеля на метаноле с ДСТ выше, чем у опытного дизеля, начиная с угла j = 2º после в. м.т. [16–33].
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. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. Софронов, М. В., Россохин А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от нагрузки // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 104–107.
8. Софронов, М. В., Тимшин Д. И., Россохин А. В. Влияние применения ЭТЭ на эффективные показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 107–109.
9. 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.
10. 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.
11. Кузьмин, В. А., Заграй И. А., Россохин А. В., Рукавишникова Р. В. Определение размеров частиц сажи на различных участках системы выпуска дизеля // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. № 11–12. с. 3–10.
12. Лиханов, В. А., Россохин А. В., Чупраков А. И. Снижение выбросов сажи с отработавшими газами дизелей путем применения альтернативных топлив // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 9. с. 13–16.
13. Лиханов, В. А., Россохин А. В., Чупраков А. И. Особенности работы автотранспортного дизеля на этаноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 9. с. 16–19.
14. Лиханов, В. А., Россохин А. В., Полевщиков А. С. Влияние этанола на показатели дизеля Д21А1 // Автомобильная промышленность. 2011. № 12. с. 26–27.
15. 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.
16. 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.
17. Лиханов, В. А., Лопарев А. А., Рудаков Л. В., Россохин А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 12. с. 15–19.
18. Лиханов, В. А., Россохин А. В., Олейник М. А., Рудаков Л. В. Улучшение экологических показателей дизеля с турбонaддyвом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 9. с. 8–10.
19. Лиханов, В. А. Улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения альтернативных топлив. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Санкт-Петербург, 1999.
20. Лиханов, В. А. Улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения альтернативных топлив. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Киров, 1999.
21. Лиханов, В. А., Фоминых А. В., Копчиков В. Н. Работа дизеля на метаноле и рапсовом масле // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 1. с. 3–5.
22. Лиханов, В. А., Копчиков В. Н., Фоминых А. В. Влияние углов опережения метанола и метилового эфира рапсового масла на образование оксидов азота в цилиндре дизеля // Транспорт на альтернативном топливе. 2015. № 3 (45). с. 51–54.
23. Лиханов, В. А., Полевщиков А. С. Определение оптимальных углов опережения впрыскивания топлив при работе дизеля на этаноле // Транспорт на альтернативном топливе. 2014. № 5 (41). с. 62–64.
24. Лиханов, В. А., Полевщиков А. С. Особенности развития топливных факелов в цилиндре дизеля при работе дизеля на этаноле // Транспорт на альтернативном топливе. 2013. № 1 (31). с. 62–65.
25. Исследование рабочих процессов в цилиндре газодизеля 4Ч 11,0 / 12,5. Монография / В. А. Лиханов [и др.]; под общ. ред. В. А. Лиханова. Киров, 2004.
26. Анфилатов А. А. Результаты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 226–229.
27. Анфилатов А. А. Теоретические расчеты содержания оксидов азота в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 232–235.
28. 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.
29. Анфилатов А. А. Изменение экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91) С. 238–241.
30. Анфилатов А. А. Влияние метанола на максимальное давление сгорания в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 117–120.
31. Анфилатов А. А. Влияние метанола на максимальную осредненную температуру цикла в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 120–123.
32. Анфилатов А. А. Влияние применения метанола на содержание оксидов азота в дизеле при изменении установочных УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 123–125.
33. Анфилатов А. А. Изменение объемного содержания оксидов азота в дизеле при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 125–128.
