Эффективность газодизельных двигателей

  Главная       Учебники - ГБО автомобиля      Газобаллонные автомобили (Е. Г. Григорьев) - 1989 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

 

 

ГАЗОВЫЕ ДИЗЕЛИ

 

 

Эффективность газодизельных двигателей

 

Главным преимуществом газодизельных двигателей является сохранение возможности качественного регулирования. Объем воздуха при этом практически не изменяется, а расход газа зависит от нагрузки.

Для расширения применения СПГ на большегрузных автомобилях целесообразно применять газодизельный процесс. При пуске двигателя используют дизельный цикл на жидком топливе, а основная его работа осуществляется на газе при минимальном расходе запальной дозы жидкого топлива.

Наиболее эффективным и экономически целесообразным для транспортных дизелей является способ, при котором обеспечивается возможность быстрого перехода от питания смешанным топливом на питание только жидким и обратно.

Для повышения экономичности подача запальной дозы топлива в цилиндры должна быть минимальной. Обычно в мощных стационарных и судовых дизелях, работающих в узких диапазонах скоростных и нагрузочных режимов, расход запальной дозы топлива составляет 5... 10 % подачи топлива при номинальном режиме работы дизеля. Такой расход может быть достигнут только при использовании специальной аппаратуры с уменьшенными размерами плунжера насоса. Поэтому на таких двигателях устанавливают по два комплекта насосов и форсунок. На быстроходных автомобильных дизелях по компоновочным и конструктивным соображениям невозможно установить второй комплект топливной аппаратуры. Поэтому минимальная запальная доза топлива должна быть не менее 12... 25 % подачи в режиме дизеля.
 

 

Важнейшим требованием надежной и эффективной работы газового дизеля на смешанном топливе является обеспечение четкой подачи запальной дозы топлива и минимальной ее неравномерности по цилиндрам. При использовании топливных насосов с двухрежимным регулятором необходимая характеристика подачи запальной дозы топлива может быть получена при определенном фиксированном положении рычага управления регулятором. Характеристика топливного насоса с двухрежимным регулятором приведена на рис. 15.

При использовании в газовом дизеле топливного насоса со всережимным регулятором без специальных устройств невозможно обеспечить необходимый режим цикловой подачи запальной дозы топлива при фиксированном положении рейки топливного насоса, эффективную его работу в газодизельном режиме и сохранении исходных параметров при работе в дизельном режиме. Для получения требуемой характеристики подачи запальной дозы топлива насосом со всережимным регулятором нужно:

для каждой частоты вращения коленчатого вала двигателя задать соответствующее положение рычага управления регулятором топливного насоса, а рычаг управления сблокировать с механизмом управления подачей газа. При нарушении этого требования цикловая подача топлива может существенно отличаться от номинальной. Возможны также пропуск подачи запальной дозы топлива, неустойчивая работа двигателя и повышенная дымность отработавших газов;

предусмотреть подвижный упор рычага регулятора с заданной характеристикой топливоподачи. При этом в деталях регулятора возникают значительные усилия, которые должны передаваться и на педаль подачи топлива, увеличивая общее усилие, необходимое для ее перемещения.

В результате переоборудование автомобильных дизелей со всережимным регулятором топливного насоса по сравнению с двигателями, имеющими топливный насос с двухрежимным регулятором, значительно усложняется.
 

 

Таблица 5

Автомобиль

Контрольный расход

топлива на 100 кы

дизельного, л

газового, л (ы*)

КамАЭ-53208:

 

 

одиночный

23

6(27)

в составе автопоезда

30

7 (37)

Автопоезд КамАЗ-54118

33

8(42)

Самосвал КамАЗ-55118

24,1

7(30)

 

 

 

Результаты испытаний на топливную экономичность автомобилей КамАЗ с двигателем КамАЗ-7409, оборудованным отечественной системой для работы на дизельном топливе и СПГ, приведены в табл. 5.

Запас хода автомобилей в режиме газового дизеля составляет 250... 300 км.

Зарубежный опыт эксплуатации газовых дизелей показал, что переоборудование их не вызывает особых затруднений. Оно может быть выполнено эксплуатационными организациями. По данным различных фирм, общая трудоемкость работ по переоборудованию грузового автомобиля с дизелем при переводе его на двойное питание в условиях эксплуатации составляет около 30 ч.

Фирма MAN (ФРГ) разработала опытный дизель и на его базе двигатель 0846 с принудительным искровым зажиганием для работы на ПГ. Параметры двигателей приведены ниже.

 

 

 

Д 0846

0846

Диаметр цилиндра, мм                 

10*

 

Ход поршня, мм

Максимальная частота вращения ко­

131

 

ленчатого вала п, мин"1               

2503

 

 

18

14

Мощность, кВт 

117,6

95,6

 

 

Фирма «Даймлер — Бенц» (ФРГ) переоборудозала в газовую модификацию с принудительным искровым зажиганием дизель ОМ 407Н. При этом дизель и его аналог размерностью S~XD—
— 150X125 мм развивали мощность 126 кВт при n=2200 мин-1 и соответственно крутящие моменты 600 и 640 Н * м.

 

 

Фирма «Ланди Ренцо» переоборудовала автобус ФИАТ 418АС на питание двумя видами топлива. Система питания дизеля оборудована пневмоцентробежным устройством, основным элементом которого является центробежный регулятор топливного насоса. Газовая система содержит пневмомеханический расходный клапан, регулирующий подачу метана в двигатель, а также электромагнитный запорный клапан высокого давления, пе-реключатель рода топлива, электрический манометр, электромагнит упора рейки топливного насоса высокого давления, газовый редуктор и газовый смеситель. На автобусе установлены баллоны высокого давления с общим объемом 80 м3. Масса газобаллонной установки 310 кг. Запас хода автобуса при его работе в двухтопливном режиме равен 300 км. Ниже приведена характеристика двигателя автобуса.

 

 

 

 

Двигатель.................... 8200.12

Рабочий объем, см8..............................9819

Число цилиндров................................6

Максимальная мощность, кВт....................143

Расход дизельного топлива на 100 км в однотопливном режиме, л..................................41,8

Расход топлива на 100 км в двухтопливном режиме:

дизельного, л..................................11

метана, м3....................................27

 

 

Дальнейшей разработкой фирмы является универсальная система питания СПГ с дозированием подачи газа мембранным дозатором. Дозатор в сочетании с пневмоцентробежным клапаном, размещенным на топливном насосе, функционально выполняет роль ограничителя частоты вращения коленчатого вала дизеля при работе на смешанном топливе. Фирма изготовляет для топливного насоса высокого давления новую крышку центробежного регулятора со встроенным воздушным клапаном. Система рассчитана на работу с топливным насосом, имеющим двухрежимный центробежный регулятор скорости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..