Авторы: Лиханов Виталий Анатольевич, Чупраков Андрей Иванович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №17 (97) сентябрь-1 2015 г.

Дата публикации: 04.09.2015

Статья просмотрена: 8 раз

Библиографическое описание:

Лиханов В. А., Чупраков А. И. Совмещенные индикаторные диаграммы дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ на режиме максимального крутящего момента // Молодой ученый. — 2015. — №17. — С. 171-173.

В Вятской ГСХА на базе кафедры тепловых двигателей, автомобилей и тракторов осуществлена разработка дизеля для работы на этаноло-топливной эмульсии. В работе приводится анализ полученных результатов.

Ключевые слова: дизель, эмульсия.

 

Совм индик диагр 4 угла 1700 ЭТЭ

Рис. 1. Совмещенные индикаторные диаграммы дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 при работе на ЭТЭ при различных установочных УОВТ при n= 1700 мин-1, pе =0,69 МПа

 

На рисунке 1 представлены совмещенные индикаторные диаграммы рабочего процесса дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ, снятые при частоте вращения n = 1700 мин-1 и среднем эффективном давлении газов в цилиндре ре = 0,69 МПа и установочных УОВТ Θвпр ЭТЭ = 20º; 23º; 26º и 29º. Этим значениям углов соответствует следующее максимальное давление газов pzmax составляет 9,0; 9,2; 9,8 и 10,2 МПа соответственно. Линии сжатия и расширения индикаторных диаграмм при ранних установочных УОВТ, как и при работе на ДТ, располагаются выше, чем при поздних значениях установочных УОВТ. Точки начала видимого сгорания соответственно расположены φ с = 3,5º; 2,4º; 0,5º и -2,0º [1–15]. Таким образом, характер изменения давления газов на индикаторных диаграммах дизеля 4Ч 11,0/12,5 при переходе с ДТ на ЭТЭ сохраняется. Во всех случаях увеличения установочного УОВТ способствует повышению значений максимального давления сгорания pzmax и оно смещается по индикаторной диаграмме влево, ближе к ВМТ. При работе дизеля на ДТ при чрезмерно раннем установочном УОВТ из-за сравнительно низкой температуры и давления в момент начала впрыскивания топливо не может самовоспламениться.

При меньшей температуре в цилиндре необходимо больше времени на прогрев, испарение капель, формирование активных радикалов. Следовательно, ПЗВ возрастает. Возрастает время нахождения топлива в КС до достижения критической температуры, при которой происходит самовоспламенение. Так как впрыскивание продолжается, в КС накапливается большое количество топлива, которое длительное время не может воспламениться. Образуется большое количество активных радикалов, инициирующих образование очагов самовоспламенения, вследствие чего с наступлением воспламенения топлива давление газов и скорость нарастания давления в цилиндре dp/dφ возрастут. Сгорание будет происходить до ВМТ при уменьшающемся объеме. Процесс сгорания смещается относительно ВМТ таким образом, что наибольшее давление pzmax достигается близко к ВМТ. Это сопровождается резким увеличением работы сжатия, уменьшением работы расширения и, соответственно, снижением индикаторных показателей. Кроме того, возросшее давление сгорания негативно сказывается на надежности деталей кривошипно-шатунного механизма и ЦПГ.

Установка позднего установочного УОВТ, при работе на ДТ, приводит к тому, что топливо впрыскивается в заряд, имеющий более высокое давление и температуру. Скорость предпламенных реакций увеличивается, поэтому ПЗВ уменьшается. Однако точка индикаторной диаграммы, соответствующая началу горения, все-таки смещается вправо. Скорость повышения давления dp/dφ и максимальное давление сгорания pzmax уменьшается. Весь процесс сгорания смещается также вправо. Большая часть топлива сгорает при нисходящем движении поршня. Большая доля теплоты, выделившейся при горении топлива, в этом случае идет на нагрев стенок цилиндра и также теряется с ОГ. Таким образом, позднее впрыскивание также ухудшает индикаторные показатели [15–27].

При работе на ЭТЭ воспламенение топлива происходит несколько по другому механизму. Находящиеся в цилиндре дизеля капли ЭТЭ подвергается воздействию растущей температуры и давлению, тем самым начиная процесс испарения капли ЭТЭ. Вследствие значительной разности температур кипения этанола и ДТ первоначально происходит испарение частиц спирта заключенного в каплях ДТ, что способствует разрыву капель ДТ. Эти микровзрывы способствуют интенсификации процесса испарения капель ДТ. Интенсивность данных процессов зависит от давления и температуры в цилиндре дизеля при образовании воздушно-топливной смеси. При более ранних установочных УОВТ сгорание топлива происходит более активно, с большими скоростями и заканчивается быстрее, что приводит к увеличению максимального давления сгорания и увеличению скорости нарастания давления.

 

Литература:

 

1.         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.

2.         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.

3.         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.

4.         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.

5.         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.

6.         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.

7.         Лиханов В. А., Россохин А. В., Полевщиков А. С. Влияние этанола на показатели дизеля Д21А1 // Автомобильная промышленность. 2011. № 12. с. 26–27.

8.         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.

9.         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.

10.     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.

11.     Россохин, А. В. Влияние применения альтернативных топлив на процессы образования и окисления сажевых частиц в цилиндре дизеля с камерой сгорания типа ЦНИДИ // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 152–154.

12.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение эффективных показателей тракторного дизеля путем применения компримированного природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 7. С. 12–15.

13.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Влияние применения природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий на содержание токсичных компонентов в ОГ // Транспорт на альтернативном топливе. 2015. № 4 (46). С. 42–47.

14.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследования эффективных и экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на природном газе с рециркуляцией отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсиях // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 5–1. С. 22–25.

15.     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.

16.     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.

17.     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.

18.     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.

19.     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. -167с.

20.     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) С. 340–343.

21.     Чувашев А. Н. Характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на режиме максимального крутящего момента Молодой ученый. 2015. № 14 (94) С. 203–205.

22.     Лиханов В. А., Чувашев А. Н. Показатели процесса сгорания дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения частоты вращения Молодой ученый. 2015. № 15 (95) С. 109–111.

23.     Чувашев А. Н. Характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на номинальной частоте вращения коленчатого вала. Технические науки: проблемы и перспективы: материалы III Mеждунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, июль 2015 г.). — СПб.: Свое издательство, 2015. — С. 77–78.

24.     Чувашев А. Н. Совмещённые индикаторные диаграммы дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ при установочном угле впрыскивания дизтоплива 34°. Молодой ученый. 2015. № 16 (96) С. 244–246.

25.     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.

26.     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.

27.     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.

Основные термины (генерируются автоматически): дизеля 4Ч, показателей дизеля, дизеля 2Ч, Молодой ученый, рабочего процесса дизеля, экологических показателей дизеля, метаноле с ДСТ, метаноле с ДСТ в зависимости, Тракторы и сельхозмашины, метаноле с двойной системой, индикаторные диаграммы дизеля, с двойной системой топливоподачи, в цилиндре дизеля, показателей дизеля 2Ч, процесса дизеля 2Ч, максимального крутящего момента, процесса сгорания дизеля, режиме максимального крутящего, показателей дизеля 4Ч, природном газе.

Ключевые слова

дизель, эмульсия.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос