Анализ возможности снижения выбросов несгоревшего метана в газодизеле на малых нагрузках применением дроссельной заслонки
Аннотация
Существенной проблемой газодизеля является повышение выбросов несгоревшего метана (СН4) на малых нагрузках в связи с ухудшением сгорания из-за высокого коэффициента избытка воздуха (α). Представлены экспериментальные показатели газодизеля, показавшие значительное увеличение выбросов СН4 при уменьшении нагрузки. Для снижения величины α рассмотрено использование дроссельной заслонки. Выполнено моделирование рабочего процесса газодизеля в среде AVL FIRE и BOOST при нагрузке 25 %. Проанализировано изменение параметров сгорания при уменьшении α, а также топливной экономичности по мере прикрытия дроссельной заслонки. Рассматривались штатная комплектация и новая с уменьшенной форсункой и камерой сгорания газового двигателя. При снижении α с 4,9 до 2,2 прикрытием дроссельной заслонки индикаторный КПД повысился на 12…16 %, а выбросы СН4 снизились в 10,2…11,7 раз. Удельный эффективный расход топлива увеличился на 17,4 % из-за повышения потерь на газообмен.
Об авторах
Игорь Владимирович Максимов
МАДИ
Россия
Россия
аспирант
Владимир Викторович Синявский
МАДИ
Россия
Россия
канд. техн. наук, доц.
Андрей Вадимович Вакуленко
МАДИ
Россия
Россия
инженер
Список литературы
1. Муратов, А. В. Экспериментальные исследования влияния альтернативных видов топлив на работу дизельного двигателя 4Ч 11,0/12,5 / А. В. Муратов, В. В. Ляшенко, И. П. Гордеев // Вестник транспорта Поволжья. – 2023. – № 4(100). – С. 17-22. – EDN KDQUTK.
2. ГОСТ 27577-2022. Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания. Технические условия (принят Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 4 июля 2022 г. № 61-П) // введ. 2023-07-01. - М.: Издательство стандартов, 2022.
3. Karim, Ghazi A. Dual-Fuel Diesel engines / Ghazi A. Karim. – Boca Raton: CRC Press, 2015. – 315 p. – ISBN 9780429069765.
4. Загорских, Б.П. Совершенствование подачи газа для работы двигателя по газодизельному циклу / Б.П. Загорских, Ю.А. Коцарь, Е.Б. Бабенич // АвтоГазоЗаправочный комплекс + Альтернативное топливо. – 2012. – № 5. – С. 3-6.
5. Расчетное исследование влияния запальной дозы дизельного топлива на рабочий процесс газодизельного двигателя / А.С. Кулешов, В.А. Марков, В.В. Фурман, С.В. Плахов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2022. – № 12(753). – С. 87-106. – DOI 10.18698/0536-1044-2022-12-87-106. – EDN WOLSUP.
6. Физическое моделирование рабочего процесса газодизеля / М. Г. Шатров, А. С. Хачиян, В. В. Синявский [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. – 2017. – № 4. – С. 3-10. – EDN YTXOEZ.
7. Силюта, А.Г. Расчетный метод оценки достаточности охлаждения форсунок дизелей тепловозов при реализации газодизельного цикла / А.Г. Силюта // Транспортное дело России. – 2025. – № 3. – С. 224-226. – EDN JFWNSM.
8. Топливные системы газодизельных двигателей. Особенности конструкции и перспективы применения / В.В. Асабин, С.А. Струнгарь, А.Н. Журавлев, А.Г. Силюта // Вестник транспорта Поволжья. – 2022. – № 1(91). – С. 73-77. – EDN YZHTBT.
9. Максимов, И.В. Влияние размеров форсунки и формы камеры сгорания на показатели газодизеля / И.В. Максимов, В.В. Синявский, М.Г. Шатров // Двигателестроение. – 2025. – № 2(300). – С. 51-60. – EDN DJICXP.
10. Душкин, П. В. Повышение эффективности рабочего процесса аккумуляторной топливной системы с давлением впрыскивания до 300 МПа : специальность 05.04.02 "Тепловые двигатели" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Душкин Павел Витальевич. – Москва, 2017. – 22 с. – EDN ZQDWUD.
Рецензия
Рецензент: Матюхин Л.М., канд. техн. наук, доц., МАДИ
Просмотров:
3
