Разработка автоматической системы распределенного обогащения воздушного заряда тракторного дизеля

Разработка автоматической системы распределенного обогащения воздушного заряда тракторного дизеля

Автор: Рыблов Михаил Владимирович, Уханов Денис Александрович, Уханов Александр Петрович

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Процессы и машины агроинженерных систем

Статья в выпуске: 4, 2018 года.

Бесплатный доступ

Введение. Исследования, посвященные интенсификации рабочего процесса транспортных дизелей путем обогащения воздушного заряда определенной дозой (10-20 %) углеводородного активатора (спирт, бензин, керосин, биотопливо и др.), являются актуальной и практически значимой проблемой. Несмотря на эффективность, данный способ не нашел массового применения в технике, так как известные механические устройства для обогащения воздушного заряда не обеспечивают точную дозировку и своевременную подачу активатора в дизель в различных режимах его работы. Материалы и методы. Решением данной проблемы является разработка автоматической системы распределенного обогащения воздушного заряда, осуществляющей впрыск активатора в ветви впускного трубопровода дизеля с помощью электромагнитных форсунок, управляемых электронным блоком. Такая система должна обеспечивать работу форсунок по алгоритму, соответствующему порядку работы цилиндров дизеля, а также вычислять продолжительность впрыска, соответствующую заданной дозе активатора. Для программирования электронного блока управления теоретически рассчитана продолжительность впрыска определенной дозы активатора и обоснован алгоритм работы электромагнитных форсунок (на примере тракторного дизеля Д-243). Результаты исследования. Установлено, что при распределенном обогащении воздушного заряда в зависимости от дозы активатора и нагрузочно-скоростного режима работы дизеля массовая цикловая подача активатора может составлять от 1 мг/цикл до 13 мг/цикл, а продолжительность впрыска активатора - от 0,27 мс до 3,5 мс. Для практической реализации способа распределенного обогащения воздушного заряда применительно к дизелю Д-243 трактора МТЗ-82.1 разработана автоматическая си-стема, содержащая бак для активатора, фильтр, электрический насос, рампу, регулятор давления, электромагнитные форсунки, электронный блок управления, датчик расхода топлива, датчик фаз и частоты вращения коленчатого вала. Обсуждение и заключение. Разработанная, изготовленная и испытанная система решает проблему практической реализации автоматического обогащения воздушного заряда активатором в такте впуска и способствует улучшению мощностных, топливно-экономических и экологических показателей транспортных дизелей.

Еще

Дизель, воздушный заряд, обогащение воздушного заряда, активатор, система, электромагнитная форсунка, электронный блок управления, датчик

Короткий адрес: https://sciup.org/147220596

IDR: 147220596   |   DOI: 10.15507/0236-2910.028.201804.523-536

Список литературы Разработка автоматической системы распределенного обогащения воздушного заряда тракторного дизеля

  • Review on alcohol fumigation on diesel engine: A viable alternative dual fuel technology for satisfactory engine performance and reduction of environment concerning emission / A. Imran [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. Vol. 26. P. 739-751. DOI: 10.1016/j.rser.2013.05.070
  • Уханов А. П., Рыблов М. В., Уханов Д. А. Обогащение воздушного заряда тракторных дизелей углеводородными активаторами: монография. Пенза: РИО ПГСХА, 2015. 199 с.
  • Рыблов М. В., Уханов А. П., Уханов Д. А. Повышение производительности пахотного агрегата обогащением воздушного заряда тракторного дизеля на режиме перегрузок // Нива Поволжья. 2013. № 2. С. 93-99. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/povyshenie-proizvoditelnosti-pahotnogo-agregata-obogascheniem-vozdushnogo-zaryada-traktornogo-dizelya-na-rezhime-peregruzok
  • Effect of gasoline fumigation on diesel engine performance and emissions / L. J. Ou [et al.] // Applied Mechanics and Materials. 2012. Vol. 130-134. P. 1744-1748. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.130-134.1744
  • Yao C., Pan W., Yao A. Methanol fumigation in compression-ignition engines: A critical review of recent academic and technological developments // Fuel. 2017. Vol. 209. Р. 713-732. DOI: 10.1016/j.fuel.2017.08.038
  • Qudais M., Haddad O., Qudaisat M. The effect of alcohol fumigation on diesel engine performance and emissions // Energy Conversion and Management. 2000. Vol. 41, Issue 4. Р. 389-399. (99)00099-0
  • DOI: 10.1016/S0196-8904
  • Experimental studies on fumigation of ethanol in a small capacity Diesel engine / B. S. Chauhan [et al.] // Energy. 2011. Vol. 36, Issue 2. Р. 1030-1038.
  • DOI: 10.1016/j.energy.2010.12.005
  • Impact of n-butanol and hydrous ethanol fumigation on the performance and pollutant emissions of an automotive diesel engine / A. F. Lopez [et al.] // Fuel. 2015. Vol. 153. P. 483-491.
  • DOI: 10.1016/j.fuel.2015.03.022
  • Effect of bioethanol ultrasonic generated aerosols application on diesel engine performances / F. Mariasiu [et al.] // Thermal science. 2015. Vol. 19, no. 5. Р. 1931-1941.
  • DOI: 10.2298/TSCI140703108M
  • Hansdah D., Murugan S. Bioethanol fumigation in a DI diesel engine // Fuel. 2014. Vol. 130. Р. 324-333.
  • DOI: 10.1016/j.fuel.2014.04.047
  • Patent 6679224 US, Int. Cl F02B7/06. Method and apparatus for operating a diesel engine under stoichiometric and slightly fuel-rich conditions / Stanglmaier R. H.; Southwest Research Institute; № 09/992373; Filed Nov., 6, 2001; Publ. Jan. 20, 2004. URL: http://www.freepatentsonline.com/6679224.pdf
  • Study on cyclic variability of dual Fuel combustion in a methanol fumigated diesel engine / Q. Wang [et al.] // Fuel. 2016. Vol. 164. P. 99-109.
  • DOI: 10.1016/j.fuel.2015.10.003
  • Comparison of emissions of a direct injection diesel engine operating on biodiesel with emulsified and fumigated methanol / C. H. Cheng [et al.] // Fuel. 2008. Vol. 87, Issues 10-11. P. 1870-1879.
  • DOI: 10.1016/j.fuel.2008.01.002
  • Investigation of operating range in a methanol fumigated diesel engine / Q. Wang [et al.] // Fuel. 2015. Vol. 140. P. 164-170.
  • DOI: 10.1016/j.fuel.2014.09.067
  • Рыблов М. В. Уханов А. П., Уханов Д. А. Теоретическое обоснование работы системы двухточечного обогащения воздушного заряда дизеля // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 2 (38). С. 185-191.
  • DOI: 10.18286/1816-4501-2017-2-185-191
  • Патент 2330173 РФ, МПК F02M 25/00; F02D 19/00. Устройство для обогащения воздушного заряда / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин, М. В. Рыблов; Пенз. гос. с-х. академия. № 2006127884/06; Заявл. 31.07.2006; Опубл. 27.07.2008; Бюл. № 21. URL: http://allpatents.ru/patent/2330173.html
  • Патент на полезную модель 157301 РФ МПК F02D 19/12, F02M 43/00. Система впрыска активатора во впускной трубопровод дизеля / М. В. Рыблов, А. П. Уханов, Д. А. Уханов, С. А. Симаков; Пенз. гос. с-х. академия. № 2015102646; Заяв. 27.01.2015; Опубл. 27.11.2015; Бюл. № 33.
  • Патент на полезную модель 177583 РФ МПК F02M 43/00, F02D19/08; F02В 48/00. Устройство для дозированной подачи активатора в дизель / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, М. В. Рыблов, С. А. Симаков. № 2017122353; Заяв. 26.04.2016; Опубл. 01.03.2018; Бюл. № 7.
  • Рыблов М. В., Уханов А. П., Уханов Д. А. Электронная система распределенного обогащения воздушного заряда тракторного дизеля // Нива Поволжья. 2018. № 1 (46). С. 114-120.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp