Исследование скоростного режима дизелей Минского моторного завода при работе на природном газе

7 / 17

Исследование скоростного режима дизелей Минского моторного завода…
Инженерный журнал: наука и инновации # 1·2017 7
Таким образом, снижение расхода дизельного топлива за счет замеще-
ния его газом на всех скоростных режимах составило не менее 80 %.
Коэффициент избытка воздуха α при работе дизеля на природном
газе во всех диапазонах частот вращения имеет меньшие значения по
сравнению с аналогичным показателем в случае дизельного процес-
са. Так, при n = 2 400 мин–1 коэффициент α имеет значения 1,6 и 1,8
соответственно; снижение составляет 12,5 %. Можно сделать вывод,
что газодизель работает на смеси более обогащенного состава. Рас-
ход Gв воздуха двигателем также уменьшается при переходе с ди-
зельного на газодизельный процесс, что свидетельствует о замеще-
нии воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, природным газом.
Расход воздуха при газодизельном процессе несколько ниже расхода
воздуха при дизельном процессе на всех частотах вращения коленча-
того вала. Так, при n = 2 400 мин –1 для газодизеля Gв = 450 кг/ч, для
дизеля Gв = 490 кг/ч, что на 8,8 % выше.
Суммарный часовой расход топлива дизеля при работе по газоди-
зельному процессу снижается. Коэффициент избытка воздуха α при
газодизельном процессе имеет более низкие значения, чем при ди-
зельном процессе, во всем диапазоне изменения частоты вращения
коленчатого вала. Характер изменения крутящего момента М к плав-
ный, поскольку интервал частот вращения, в котором работает двига-
тель по скоростной характеристике, довольно велик. При работе на
природном газе характер изменения крутящего момента в зависимо-
сти от частоты вращения сохраняется. При этом максимум крутящего
момента достигается при n = 1 900 мин–1.
Содержание токсичных компонентов в ОГ дизеля с турбонаддувом
4ЧН 11,0/12,5 при работе по дизельному и газодизельному процессам на
установочном угле опережения впрыскивания топлива 11° в зависимо-
сти от частоты вращения коленчатого вала приведено на рис. 4.
При переходе с дизельного на газодизельный процесс при Θвпр = 11о
и n = 2 400 мин–1, принятого за оптимальный, содержание NOx в ОГ
снижается со 183 до 172 ppm, т. е. на 6 %. При n = 1 900 мин–1
и среднем эффективном давлении ре = 0,84 МПа содержание оксидов
азота (NOx) при переходе с дизельного на газодизельный процесс
снижается с 225 до 190 ppm, т. е. на 15,6 %. Содержание сажи в ОГ
уменьшается с 2,5 до 0,1 единицы по шкале Bosch, т. е. в 25 раз. При
n = 1 900 мин–1 и р е = 0,84 МПа содержание сажи в ОГ снижается с
2,0 до 0,1 единицы по шкале Bosch, т. е. в 20 раз. Содержание СНх
при n = 2 400 мин –1 возрастает с 0,01 до 0,17 %, т. е. в 17 раз. При
уменьшении частоты вращения до 1 900 мин–1 содержание СН в ОГ
возрастает с 0,01 до 0,20 %, т. е. в 20 раз. Содержание СО при
n = 2 400 мин–1 снижается с 0,046 до 0,039 %, т. е. в 1,2 раза, а с
уменьшением частоты до n = 1900 мин –1 — возрастает с 0,042 до
0,050 %, т. е. на 19 % [10].