По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 62

Подача воды в газодизельный двигатель, работающий на сжиженном углеводородном газе

Овчинников Е. В. науч. сотр., ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5
Уютов С. Ю. мл. науч. сотр., ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5

В последнее время все актуальнее становится тема перехода ДВС на газомоторное топливо. Как правило, под газомоторным топливом подразумевается метан — компримированный природный газ. Однако его использование сдерживается недостатком развитой инфраструктуры заправочных станций, а также крупногабаритных баллонов. На наш взгляд, предпочтительным газомоторным топливом является пропан-бутановая смесь (СУГ). Для этого вида топлива не требуется дорогостоящих заправочных станций и крупногабаритного газобаллонного оборудования. Однако применение СУГ в газодизельном режиме сдерживается его детонацией, запальная доза дизельного топлива составляет 50 % от общего количества топлива. Коллективом лаборатории были проведены разработка и реализация технических средств, позволяющих снизить запальную дозу дизельного топлива до 25 %. Об одном из устройств для снижения детонации и пойдет речь в данной статье.

Литература:

1. Лобачевский Я. П., Савельев Г. С., Овчинников Е. В., Кочетков М. Н., Уютов С. Ю., Трубицын А. В. Устройство подачи воды в газодизельный двигатель // Патент РФ № 2699871.

2. Лобачевский Я. П., Савельев Г. С., Овчинников Е. В., Кочетков М. Н., Уютов С. Ю., Трубицын А. В. Устройство подачи воды в газодизельный двигатель // Патент РФ № 789276.

3. Савельев Г. С., Овчинников Е. В., Уютов С. Ю., Уянаев Ю. Х. Система рециркуляции отработавших газов газодизельного двигателя // Инновации в сельском хозяйстве. — 2019. — № 3 (32). — С. 114–121.

4. Кочетков М. Н., Овчинников Е. В., Уютов С. Ю., Савельев Г. С. Применение пропано-бутановой смеси в двигателях с воспламенением от запальной дозы дизельного топлива // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. — 2018. — № 5. — С. 30–37.

5. Коклин И. М., Потапенко М. С., Маленкина И. Ф. Развитие систем газоснабжения для обеспечения потребителей газомоторным топливом // АвтоГазоЗаправочный комплекс + Альтернативное топливо. — 2015. — № 8. — С. 9–21.

6. Коклин И. М. Использование природного газа в качестве моторного топлива // АвтоГазоЗаправочный комплекс + Альтернативное топливо. — 2014. — № 3 (84). — С. 20–28.

Технической задачей данного устройства являлось улучшение топливной экономичности, исключение явления детонации на всех режимах работы двигателя в газодизельном режиме, упрощение конструкции, повышение надежности, снижение токсичности отработавших газов двигателя.

Устройство подачи воды в газодизельный двигатель (см. рисунок) содержит емкость с водой, трубопроводы подачи воды и распылители воды инжекторного типа, установленные в охладителе-смесителе, имеющем контур охлаждения, в котором циркулирует охлаждающая жидкость и контур рециркулируемых отработавших газов, обеспечивающий охлаждение перепускаемых из выпускного во впускной коллектор двигателя отработавших газов. Впрыск воды осуществляется в поток горячих отработавших газов по ходу движения газов в конверсивной камере, где вода переходит из жидкого фазного состояния в парообразное. Далее пар смешивается с отработавшими газами в каналах охладителя-смесителя, образуя паро-газовую смесь, при этом вода дополнительно охлаждает отработавшие газы, а управление подачей воды для достижения необходимой концентрации парогазовой смеси (2–7 % содержания пара) и регулирование подачи парогазовой смеси дозирующим устройством во впускной коллектор двигателя (до 50 % воздуха) обеспечиваются блоком управления, который может быть выполнен в качестве отдельного устройства или интегрирован в блок управления двигателем. Регулирование осуществляется по сигналам от датчиков двигателя в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.

Устройство позволяет улучшить топливную экономичность, обеспечивает бездетонационную работу газодизельного двигателя, повышает надежность системы на всех скоростных и нагрузочных режимах работы тепловых поршневых двигателей, работающих на газе.

Устройство подачи воды в газодизель работает следующим образом.

Добавление паров воды в рабочую смесь в количестве 2–7 % на данных режимах снижает теплонапряженность цилиндропоршневой группы и скорость распространения пламени, что позволяет исключить детонацию на режимах от 82 % до номинальной мощности, а также на корректорной ветви. Система подачи воды инте грирована в систему рециркуляции, вода впрыскивается в струю горячих отработавших газов, температура которых составляет 200–800 оС, где испаряется, и далее пар с отработавшими газами поступает во впускной коллектор.

Для Цитирования:
Овчинников Е. В., Уютов С. Ю., Подача воды в газодизельный двигатель, работающий на сжиженном углеводородном газе. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2019;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: