Улучшение экологических показателей среднеоборотного дизельного двигателя путем применения трехфазной подачи топлива

В связи с возросшими требованиями к защите окружающей среды поиск приемлемого компромиссного решения, направленного на снижение вредных выбросов от двигателей внутреннего сгорания при минимальном уменьшении их мощности и увеличении расхода топлива, становится актуальной задачей. Мероприятия по сокращению выбросов монооксида углерода и оксидов азота являются разнонаправленными. Предложено формировать рабочий процесс среднеоборотного дизельного двигателя по мере возрастания мощности последовательно однофазным, ступенчатым, двух- и трехфазным импульсом впрыска топлива. По сравнению с однофазной подачей трехфазный впрыск топлива за счет уменьшения максимальной температуры цикла и более полного окисления продуктов сгорания позволяет снизить при номинальном и близких к нему режимах работы дизельного двигателя выбросы оксидов азота на 30 %, монооксида углерода на 70 %, углеводородов на 40 % и дымности на 10 % при незначительном увеличении расхода топлива (на 0,5 %).
EDN: HCEHAZ, https://elibrary/hcehaz

Литература

[1] Рыжов В.А. Совершенствование характеристик форсированных среднеоборотных двигателей двойного назначения средствами топливоподачи и воздухоснабжения. Дисc. … док. тех. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 325 с.

[2] Никитин Е.А., Улановский Э.А., Рыжов В.А. Способ работы двигателя внутреннего сгорания. Патент РФ 2164300. Заявл. 23.02.1999, опубл. 20.03.2001.

[3] Рыжов В.А., Кулаев П.В. Способ работы двигателя внутреннего сгорания. Патент РФ 2377423. Заявл. 20.05.2008, опубл. 27.12.2009.

[4] Shatrov M.G., Dunin A.Y., Golubkov L.N. et al. Opportunity analysis of signal management for organization of boot-shaped fuel injection without modifying design of CRI injector. EMCTECH, 2020, art. 9261560, doi: https://doi.org/10.1109/EMCTECH49634.2020.9261560

[5] Дунин А.Ю., Шатров М.Г., Голубков Л.Н. и др. Организация ступенчатой характеристики впрыскивания топлива управлением электрическим импульсом, поступающим на электромагнит форсунки аккумуляторной топливной системы. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2020, № 1, с. 32–42, doi: https://doi.org/10.18698/0536-1044-2020-1-32-42

[6] Луканин В.Н., ред. Двигатели внутреннего сгорания. Кн. 1 Теория рабочих процессов. Москва, Высшая школа, 2010. 479 с.

[7] Чайнов Н.Д., ред. Конструирование двигателей внутреннего сгорания. Москва, Машиностроение, 2008. 496 с.

[8] Грехов Л.В., Денисов А.А., Старков Е.Е. Выбор и обоснование типа и параметров топливоподающей аппаратуры перспективных дизелей. Известия ВолгГТУ, 2014, № 18, с. 11–14.

[9] Рыжов В.А., Таланов В.В. Система топливоподачи типа Common Rail для двигателя нового поколения 12ЛДГ500 ОАО «Коломенский завод». Наука, техника, педагогика. Новые технологии высшей школы. Мат. Всерос. науч.-практ. конф. Москва, Московский Политех, с. 229–236.

[10] Ионин В.Е. Трехфазная подача топлива как средство улучшения экологических показателей среднеоборотного дизельного двигателя. Москва, Московский Политех, 2022. 86 с.

[11] Рыжов В.А. Результаты экспериментальных исследований пусковых свойств судового дизель-генератора. Двигателестроение, 2019, № 4, с. 10–14.

[12] Quynh N.T., Shatrov M.G., Golubkov L.N. et al. Influence of injection pressure and pressure oscillation and on the rate of fuel outflow from the sprayer of an electrohydraulic diesel nozzle. WECONF, 2021, art. 9470538, doi: https://doi.org/10.1109/WECONF51603.2021.9470538

[13] Dunin A.Y., Quynh N.T., Golubkov L.N. Computational study of the effect of increasing the fuel injection pressure up to 3000 bar on the performance of the diesel engine and its gaseous emissions. EMCTECH, 2020, art. 9261516, doi: https://doi.org/10.1109/EMCTECH49634.2020.9261516

[14] Shatrov M.G., Dunin A.U., Dushkin P.V. et al. Influence of pressure oscillations in common rail injector on fuel injection rate. Facta Universitatis. Series: Mechanical Engineering, 2020, vol. 18, no. 4, pp. 579–593, doi: https://doi.org/10.22190/FUME200611042S

[15] Shatrov M.G., Malchuk V.I., Dunin A.Y. A laboratory investigation into the fuel atomization process in a diesel engine for different configurations of the injector nozzles and flow conditions. Fluid Dyn. Mater. Process., 2020, vol. 16, no. 4, pp. 747–760, doi: https://doi.org/10.32604/FDMP.2020.08991

[16] Никитин Е.А., Рыжов В.А., Кулаев П.В. Топливный насос высокого давления. Патент РФ 2161720. Заявл. 24.03.1999, опубл. 10.01.2001.

[17] Семенов Б.Н., Павлов Е.П., Копцев В.П. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности. Ленинград, Машиностроение, 1990. 240 с.