Разработка методов адаптации рабочего процесса дизельного двигателя для работы на сжатом газе

№68-1,

технические науки

Работа дизельных двигателей на природном газе является более экологичной по сравнению с бензином, так как снижается выброс токсичных веществ в атмосферу, люди меньше страдают от заболеваний дыхательных путей, повышается вероятность восстановления экологического баланса в пригородных территориях.

Похожие материалы

Анализ конструкций дизелей позволяет выявить наиболее нагруженные соединения в двигателе, которые способствуют переработке топлива в горючую смесь для более плавной работы двигателей. Применение разных видов топлива сказывается в определенной степени и на эксплуатационных свойствах двигателя, снижает ресурс его работы, поэтому важно определить такие конструктивные исполнения двигателя, которые позволяет двигателю работать на оптимальных режимах, уменьшающих расход топлива и выброс его в окружающую среду. молоко

Применение очищенных газов без примесей обеспечивает равномерную подачу топлива в двигатель и его работу без рывков в экстренных ситуациях на дороге. программа

Экономический эффект от применения природного газа обусловлен приемлемой стоимостью его добычи, возможности доставки по всей территории России, а также комбинированной работы на современных двигателях. Совершенствование механизмов системы подачи топлива позволяет находить новые технологические и конструкторские решения для повышения надежности автомобиля.

Применение двигателей с замкнутым циклом работы и цифровым регулированием повышает быстродействие и качество работы двигателя, снижает шумовые характеристики и экономические затраты на содержание автомобиля. красота

Работа посвящена исследованию принципов работы дизельных двигателей на разных видах природных газов.

Большинство современных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) как карбюраторных, так и дизельных работают на способе, включающем впуск свежего заряда рабочего тела в рабочие камеры циклически изменяющегося объема, сжатие, воспламенение и сгорание рабочей смеси, последующее расширение рабочего тела и выпуск отработавших газов (ОГ) из рабочих камер. Данный способ реализуется в четырехтактных поршневых ДВС, а также практически во всех известных роторных двигателях.

Индикаторная диаграмма осуществления рабочих процессов
Рисунок 1. Индикаторная диаграмма осуществления рабочих процессов

Индикаторная диаграмма осуществления рабочих процессов описанным способом показана на рисунке 1. Основными показателями эффективности осуществления рабочих процессов в ДВС являются среднее индикаторное давление (pi) и индикаторный КПД (ηi) /1/. Среднее индикаторное давление определяет мощность, которую может развить ДВС на том или ином режиме работы (при постоянной угловой скорости вращения вала двигателя), а индикаторный КПД — его экономичность. Наиболее благоприятно на индикаторные показатели ДВС (pi и ηi) влияет увеличение степени сжатия рабочего тела (ε), так как при этом одновременно увеличиваются как среднее индикаторное давление, так и индикаторный КПД. проба

Однако возможности увеличения степени сжатия в современных ДВС ограничены. Это связано с тем, что в двигателях с искровым зажиганием при больших степенях сжатия происходит преждевременное самовоспламенение рабочей смеси, как следствие возникают детонационные явления, которые состоят в нарушении процесса горения и распространении ударных волн, что крайне отрицательно сказывается на работе двигателя. Степень сжатия в ДВС с искровым зажиганием не может превышать (6-10) единиц. Важнейшим преимуществом дизельных ДВС по сравнению с двигателями с искровым зажиганием является возможность увеличения в них степени сжатия рабочего тела (воздуха) до значительно больших значений (до14-23 единиц). При этом дальнейшее ее увеличение малоэффективно, так как не дает заметного повышения pi и ηi, а приводит лишь к недопустимому росту тепловых и механических нагрузок на детали двигателя, повышению потерь теплоты в охлаждающую среду, ухудшению условий смесеобразования т.д. Увеличить скорость и уменьшить длительность сгорания топлива в дизельных ДВС и добиться за счет этого повышения индикаторного КПД и среднего индикаторного давления можно при использовании различных способов улучшения характеристик впрыскивания и распыливания топлива, однако оно очень незначительно.

При осуществлении рабочих процессов в четырехтактных ДВС упомянутым традиционным способом, независимо от степени сжатия, состава рабочей смеси, характеристик воспламенения, сгорания и прочих параметров, выпуск ОГ в них из рабочих камер в конце такта расширения происходит при высоком остаточном давлении, которое может составлять от 0,35 до 0,5 МПа у двигателей с искровым зажиганием и от 0,2 до 0,4 МПа у дизельных двигателей, что говорит о недостаточно полном использовании энергии продуктов сгорания топлива в процессе их расширения в рабочих камерах. Высокое давление при выпуске также является основным источником шума, создаваемого двигателем, поскольку он происходит при сверхзвуковой скорости. Добиться снижения давления ОГ при их выпуске из рабочих камер в рамках традиционного способа осуществления рабочих процессов в ДВС не представляется возможным. Более полного использования энергии продуктов сгорания топлива в ДВС можно достичь иными путями.

Список литературы

  1. Техническая эксплуатация газобаллонных автомобилей: Учебное пособие /Н.Г. Певнев, А.П. Елгин, Л.Н. Бухаров. Под ред. Н.Г. Певнева. - 2-е изд., перераб. и дополненное. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2010. - 202 с.
  2. Панов Ю.В. Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей. Учебное пособие. - М.: Академия, 2003. - 160 с.