madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1362Research Article2.4.7. Турбомашины и поршневые двигателиВлияние уменьшения размеров форсунки на показатели газодизеляThe effect of reducing injector size on dual-fuel engine performanceМаксимовИгорь ВладимировичMaksimovIgor V.

аспирант

postgraduate

igor_mak97@mail.ruСинявскийВладимир ВикторовичSinyavskiyVladimir V.

канд. техн. наук, доц.

Candidate of Sciences (Technical), associate professor

sinvlad@mail.ruМАДИРоссияMADIRussian Federation20240909202403(41)11Copyright © Максимов И.В., Синявский В.В., 20242024Максимов И.В., Синявский В.В.Maksimov I.V., Sinyavskiy V.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1362

Возможность уменьшения запальной порции дизельного топлива современного газодизеля ограничена перегревом форсунки в связи с ухудшением ее охлаждения топливом. При уменьшении размеров форсунки ее охлаждение улучшается. Проанализирована возможность применения на газодизеле грузового автомобиля форсунки от дизеля легкового автомобиля с целью снижения запальной порции от 15 до 6%. Так как работа с уменьшенной форсункой с полной нагрузкой в дизельном режиме, невозможна, в среде AVL FIRE проводились расчеты газодизеля с камерами сгорания как дизеля, так и газового двигателя для штатной и малой форсунок, двух величин запальной порции дизельного топлива, а также полной и частичной нагрузок. При уменьшении запальной порции дизельного топлива практически в три раза замена дизельной камеры сгорания на газовую омегаобразную и уменьшение форсунки привело к повышению индикаторного КПД на 2% на полной и 4% – на 25% нагрузки. Выбросы оксидов азота увеличилась до 3,5 раз, но не превысили 93 ppm. Выбросы несгоревших углеводородов изменились несущественно.

The possibility of reducing the pilot portion of diesel fuel in a modern dual-fuel engine is limited by overheating of the injector due to its poor cooling by the fuel. Reducing the size of the nozzle improves its cooling. The possibility of using a smaller injector from a passenger car on a truck dual-fuel engine was analyzed in order to reduce the pilot portion of diesel fuel from 15% to 6%. Since engine operation at full load in diesel mode with smaller injector is impossible, we fulfilled modeling in the AVL FIRE software of a dual-fuel engine operation with both diesel and gas type combustion chambers, large and small injectors, two pilot portions of diesel fuel, at full and partial loads. When the pilot portion of diesel fuel was reduced by almost three times, replacing the diesel combustion chamber with an omega-shaped one and using the smaller injector led to an increase in effective efficiency by 2% at full load and 4% at 25% load. Emissions of nitrogen oxides increased up to 3.5 times, but did not exceed 93 ppm. Emissions of unburned hydrocarbons changed insignificantly.

газодизельзапальная порция дизельного топливамикровпрыск дизельного топливакамера сгорания газового двигателямоделирование в AVL FIREdual-fuel enginepilot portion of diesel fuelmicro-injection of diesel fuelgas engine combustion chambermodeling in AVL FIREReferencesMethod of conversion of high- and middle-speed diesel engines into gas diesel engines / M. G. Shatrov, V. V. Sinyavski, A. Yu. Dunin [et al.] // Facta Universitatis. Series: Mechanical Engineering. – 2017. – Vol. 15, No. 3. – P. 383-395. – DOI 10.22190/FUME171004023S. – EDN YXFWRJ.Shatrov M. G., Sinyavski V. V., Dunin A. Y., Shishlov I. G., Vakulenko A. V. Method of conversion of high- and middle-speed diesel engines into gas diesel engines. Facta Universitatis, Series: Mechanical Engineering, Vol. 15, No 3, 2017, pp. 383 – 395 DOI: 10.22190/FUME171004023SGhazi A. Karim. Dual-Fuel Diesel engines / Ghazi A. Karim. – New York: CRC Press, 2015. – 287 p. – ISBN 978-1-4987-0309-3.Ghazi A. Karim. Dual-Fuel Diesel engines, CRC Press, 2015, 287 p.Работа дизелей на нетрадиционных топливах : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Энергомашиностроение", специальности "Двигатели внутреннего сгорания" / В. А. Марков, А. И. Гайворонский, Л. В. Грехов, Н. А. Иващенко. – Москва : Легион-Автодата, 2008. – 464 с. – ISBN 978-5-88850-361-4. – EDN QNVYTV.Markov V. A., Gayvoronskiy A. I., Grekhov L. V. Rabota dizeley na netraditsionnykh toplivakh (Operation of diesel engines on alternative fuels), Moscow, Legion-Avtodata, 2008, 272 p.Гайворонский, А. И. Обоснование выбора формы камеры сгорания газового двигателя транспортного назначения с учетом вихревого отношения дизельного прототипа / А. И. Гайворонский, Д. А. Савченков // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2008. – № 1. – С. 25-37. – EDN IJSEPP.Gayvoronskiy, A. I. Savchenkov D. A. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Mashinostroyeniye. 2008. no 1, pp. 25 – 37.Durbin, P.A. Near-wall turbulence closure modeling without “damping functions” / P.A. Durbin // Theoretical and Computational Fluid Dynamics. – 1991. – № 3. – P. 1-13.Durbin P.A. Near-wall turbulence closure modeling without “damping functions”. Theor. Comput. Fluid Dyn, 1991, no 3, pp. 1–13.Yousefi, A. An experimental and numerical study on diesel ignition split of a natural gas/diesel dual-fuelengine at a low engine load / A. Yousefi, H. Guo, M. Birouk // Fuel. – 2018. – № 212. – P. 332–346. – DOI 10.1016/j.fuel.2017.10.053.Yousefi A., Guo H., Birouk M. An experimental and numerical study on diesel ignition split of a natural gas/diesel dual-fuelengine at a low engine load. Fuel 2018, no 212, pp. 332–346.AVL FIRE®R2020. Combustion Module User Manual. – Graz, Austria: AVL List GmbH, 2020.AVL FIRE®R2020. Combustion Module User Manual; AVL List GmbH: Graz, Austria, 2020.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.