CC BY
77
изводится методом циклического кодирования с производящим полиномом XIб-f Х12 + Х5+ 1 (CRC-16) в соответствии с рекомендацией СС1ТТ V.41. Это позволяет обнаруживать всевозможные кортежи ошибок длиной до 16 бит вызываемые одиночной ошибкой, а также 99,9984 % всевозможных более длил-ных кортежей ошибок. FCS составляется но полям Адрес, Управляющее поле, Информационное поле |4|.
После просчёта FCS на стороне приёмника он отвечает положительной или отрицательной квитанцией. Повтор кадра передающей стороной выполнятся по приходу отрицательной квитанции или по истечении тайм-аута.
Таким образом, в системах телеметрии одновременно применяются два и более различных протокола, каждый из которых не приспособлен для самостоятельной передачи данных по сетям Ethernet.
При повышении надёжности сетей передачи данных на объектах ОАО «МРСК Сибири» в результате приведённого анализа построена сеть передачи с применением высоконадёжных кабелей и каналообразующего оборудования гарантированной доставки, а также применены средства электрической и механической защиты оборудования связи.
Библиографический список
1. Галкин В.А. Телекоммуникации и сети / В.А. Галкин. Ю.А Григорьев. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003 — 608 с.
2. Моржин. Ю.И. Спецификации отраслевых протоколов для прикладного, канального и физического уровней для обмена между энергообъектами и верхним уровнем управления / Ю. И. Моржин — М., 2004 — 32 с.
3. ГОСТ Р МЭК 870-4-93 Устройства и системы телемеханики. Технические требования. — М.: Госстандарт. 1993. — 52 с.
А. ГОСТ Р МЭК 870-5-101. Устройства и системы телемеханики. Протоколы передачи. Обобщающий стандарт по основным функциям телемеханики. — М.: Госстандорт, 1993. — 126с.
ГАЛКИН Павел Павлович, аспирант кафедры «Автоматика и системы управления».
Адрес для переписки: e-mail: [email protected]
Статья поступила в редакцию 19.01.2010 г.
© П. П. Галкин
УДК«21.434.7 в. Р. ВЕДРУ ЧЕНКО
В. В. КРАЙНОВ Н. В. ЖДАНОВ М. В. КУЛЬКОВ
Омский государственный университет путей сообщения
О ВЫБОРЕ СХЕМ И РАЗРАБОТКЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СИСТЕМ ТОПЛИВОПОДАЧИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ И ТЯЖЕЛЫХ ТОПЛИВ В ДИЗЕЛЯХ, часть 1
В статье выполнен анализ персг1ектив добычи и потребления нефти как сырья для производства топлива, используемого ■ двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Показана неизбежность поиска альтернативы нефтяному топливу. Выполнен подробньм анализ схем конструктивных решений систем топливоподачи в дизельных двигателях, работающих на нетрадиционных (альтернативных) топливах.
Предложены новые технические и технологические решения по использованию как легких. так и тяжелых топлив в дизельных двигателях - основного привода транспортных средств.
Ключевые слова: нетрадиционные топлива, дизель, топливоподача. форсунка, система впрыска и регулирования.
Современная структура топливно-энергетического баланса в значительной степени определяется заметным истощением запасов нефти и продолжающимся повышением мировых цен на нефть, превысивших уровень 50 долларов за баррель (159л). Мировые ресурсы разведанных месторождений составляют около 150 млрд т нефти (из них в странах бывшего СССР - примерно 10 млрд г или около 7 % мировых запасов нефти) (11. Россия добывает около
10 % от мирового производства нефти |2|. Но основным поставщиком жидких углеводородов на
мировой рынок являются страны Ближнето Востока (Ирак, Саудовская Аравия, Иран), обладающие наибольшими сырьевыми ресурсами |3).
В настоящее время в мире ежегодно добывается около 3 млрд т нефти. При сохранении такого уровня добычи нефти ее запасов может хватить на 50 лет. Причем из-за рост а спроса на нефть будет непрерывно нараст ать ее дефицит, который к 2025 г. достигнет 16 млн баррелей вдень |4].
В Российской Федерации ситуация осложняется прошозируемым падением добычи нефти после 2010 г.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА. ЭНЕРГЕТИКА ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ІЕСТНИК * 2(90) 2010
Дизельное
топливо
Рис. 1. Схема топливной системы для впрыска сжиженного газа в цилиндры дизеля I - тяга, управляющая подачей газа; 2 - охлаждающий трубопровод; 3 - охладитель; 4 - клапан; 5 - смеситель; 6 - форсунка; 7 - односекционный топливный (масляный) насос; 8 - впускной трубопровод; 9 - ТНВД
К этому времени Россия будет испытывать дефицит нефтепродуктов в размере 10 mai i т в год (5J. В то же время добыча каменного угля и природного газа в период до 2020 г. будет увеличиваться |6, 7|.
Поэтому одной из главных проблем двигателес-троения и эксплуатации ДВС является расширение ресурсов топлив для двигателей путем замены традиционных топлив нефтяного происхождения нетрадиционными (альтернативными) не нефтяного происхождения.
Из последних наиболее вероятными к применению являются спиртовые топлива (метанол, этанол), сжиженные нефтяные газы (СНГ), сжиженные и сжатые природные газы, диметиловый эфир (ДМЭ), топлива из легких углеводородных фракций и др. Такие альтернативные топлива (АВТ) обычно имеют низкие цетановые числа (кроме ДМЭ), малую вязкость, большую сжимаемость, высокую испаряемость и не могут полностью заменить стандартное нефтяное дизельное топливо (ГОСТ 305-82) на существующих двигателях без их значительных конструктивных изменений [8|.
Другие АВТ (топливо из растительных масел — рапсовое, подсолнечное, арахисовое, соевое и др.) имеют плохую испаряемость, повышенную вязкость, существенно отличаются по элементарному и групповому углеводородному составу [8J.
В этих условиях организация рабочего процесса дизеля основывается на подаче в цилиндр двух топлив
— дизельного и нетрадиционного (альтернативного), чаще всего маловязкого, а также тяжелого (ДТ по ГОСТ 1667-68), в том числе синтетического жидкого топлива из твердого (СЖТ) (8].
Важнейшее звено в организации рабочего процесса дизелей, использующих два вида топлива,
— топливоподающая аппаратура. В литературе пока в недостаточной степени рассмотрены и предложены возможные пути создание тонливоподающей аппаратуры для подачи в цилиндр дизеля двух или более разных по свойствам топлив (8—12).
Суть одного из методов организации рабочего процесса дизеля на двух топливах состоит в подаче основного (обычно легкого) топлива одной форсункой, а дизельного (как запального) — другой. При организации такого процесса наиболее очевидным
решением явилась установка на дизеле дополнительной топливной системы (13—14). При этом топливный насос высокого давления для подачи легкого топлива оборудуется соответствующей системой смазки или в топливо подмешивается загустители (касторовое, смазочные масла и т. д). При несомненных достоинствах такой системы в части варьирования параметров топливоподачи, влияющих на качество рабочего процесса, очевидны также ее недоста тки
— повышенная сложность и стоимость, потери энергии на привод дополнительных насосов (8— 10,12- 14].
Как показали многочисленные экспериментальные исследования, одним из эффективных способов организации смесеобразования в дизелях, работающих на двух топливах, является подача через одну форсунку предварительного смешанных топлив [9— 161- При этом возможно предварительное смешивание топлив до заливки его в расходный бак—либо в линии низкого давления до насоса высокого давле-ния (НВД), либо в линии высокого давления (ЛВД) (8—13].
Так, для исключения испарения сжиженного газа в топливной системе (рис. 1) применялось его охлаждение самим же газом 116]. Дизельное топливо, которое добавлялось к газу в количестве до 15 %, впрыскивалось через специальную форсунку 6 с помощью односекционного топливного насоса 7. Количество газа, идущего на охлаждение трубопровода 2, регулируется клапаном 4. Газ из полости охладителя 3 поступает во всасывающую трубу двигателя. Эта система была опробована на двигателе и дала удовлетворительные результаты. Благодаря одновременной подачи таза через форсунку и во всасывающую трубу двигателя удалось повысить среднее эффективное давление.
На рис. 2 приведена схема энергетической установки с дизелем ЗД6, работающим на сжиженном тазе но способу непосредственного впрыска. Эта проработка выполнена на базе схемы судовой установки с дизелем ЗД6, работающим на ежижеішом газе но газожидкостному циклу [16].
Энергетическая установка работает следующим образом. Газ, отбираемый из баллонов в жидкой фазе, из коллектора 1 поступает в топливную магист раль 2 и подводится к подкачной помпе 3. В этой помпе сжиженный газ получает небольшое избыточное
Рис. 2. Принципиальна!! схем« су допой установки с двигателем ЗДО, предназначенным для работы при непосредственном
впрыске сжиженного газа
I - коллектор сжиженного газа; 2 - топливная (газовая) магистраль; 3, 7 - подкачкам помпа; 4 - обратный клапан с вентилем; 5 - баллон с углекислым газом; б - приборный щиток; 8 - система фильтров с пароотделителем; 9 - топливный насос; 10 - двигатель; II - клапан; 12 - магистраль для стравливания газа обратно в бак; 13-вентиль; 14-система
управления тонливоподачи
давление (0,3 — 0,5 атм) наддавлением насыщенных паров, откуда направляется в топливную магистраль 2 и основную подкачную помну 7. В помпе 7 газ приобретает избыточное давление (1,5 — 2 атм), после чего он подводится через систему фильтров с паро-отделителями 8 к всасывающей полости топливного насоса 9. Оттуда через нагнетательные т рубопроводы и форсунки с закрытыми распылителями газ впрыскивается в цилиндры двигателя 10. Излишек газа, проходя всасывающую полость насоса через клапан 11 и вентиль 13, с помощью которых можно регулировать давление газа в системе низкого давления, отводится обратно в газовый коллектор. Таким образом газ непрерывно циркулирует, обеспечивая дополнительное перемешивание газа с присадочным дизельным топливом или маслом.
Дизельное топливо или масло можно также впрыскивать в сжиженный газ (подмешивать) на магистрали низкого давления посредством специальной помпы [8.11-141.
Для улучшения смазывающих и воспламенительных свойств к газу следует подмешивать в стационарных условиях или дизельное топливо, моторное масло, или какие-либо другие присадки. В этом случае обеспечивается улучшение смазки всех прецизионных узлов топливной аппаратуры: плунжерных пар, нагнетательных клапанов, распылителей
- улучшаются условия самовоспламенения и сгорания впрыскиваемого газа.
Сжиженный газ хорошо растворяет дизельное топливо и масло, а полученная смесь не расслаивается при длительном хранении. Для уменьшения количества просачивающегося жидкого газа по зазорам в плунжерных парах можно сделать дополнительные дренажные канавки, которые будут перепускать топливо (газ) из зазоров обратно во всасывающую полость топливного насоса. Для отвода паров сжи-женного газа, возникающих в месте монтажа топливного насоса (просачивание через зазоры в плунжерных парах), следует применять специальное отсосное устройство (кожух - вентиляционный рукав).
При непосредственном впрыске сжиженного газа дизельной топливной аппаратурой важно обеспечить
непрерывную циркуляцию сжиженного газа в топливной системе (8, 16].
В МГТУ им. Н.Э. Баумана (8) разработана система подачи смесового топлива, в которой имеется дополнительный плунжер в смесителе дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа, обеспечивающий требуемое давление последнего (рис. 3). При этом реализована схема топливоподачи, в которой сжи-женный нефтяной газ подается в жидкой фазе в линию высокого давления штатной тонливоиодающей системы транспортного дизеля, содержащей топливный насос высокого давления типа 4 УТНМ производства Ногинского завода топливной аппаратуры (НЗТА), топливопровод высокого давления (стальная трубка с наружным диаметром 7 мм и внут-ренним диаметром 2 мм) и форсунку ФД-22 закрытого тина с многосопловым распылителем. В разработанной системе топливоподачи, газовое топливо от баллона со сжиженным нефтяным газом под давлением около 1,5 МПа подается в смеситель 3, установленный на штуцере 11 форсунки 6 и соединенный через топливопровод 2 высокого давления с ТНВД1.
Процесс топливоподачи осуществляется следующим образом. ТНВД 1 через трубопровод 2 подает дизельное топливо под высоким давлением в смеситель 3. Топливо но сверлениям в корпусе смесителя поступает к нагнетательному клапану 4 и к плунжеру 16 с гидроприводом. При этом давление дизельного топлива воздействует на клапан 4, открывая его, и топливо поступает в полость 5 смесителя. Одновременно плунжер 16 под действием высокого давления, действующего на его левую торцевую поверхность, перемещается вправо, деформируя пружину 15, и сживает сжиженный нефтяной газ. находящийся полости 14 смесителя. В результате открываете нагнетательный клапан 12 и сжиженный газ поступает в полость 5 смесителя, в которой он спешивается с дизельным топливом, поступающим в полость 5 через нагнетательный клапан 4. Смесевое топливо из полости 5 подается в форсунку 6, по каналам которой оно поступает в подыголыгую полость 9. При этом игла 8 под действием давления смесевого топлива поднимается вверх, деформируя пружину 7,
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ КСТНМК Ш2 ЯО) »10 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА ЭНЕРГЕТИКА
ЗЛІ СІРО ИХ НИ КА- ЭНЕРГСТИКЛ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК » 2(90) 2010
Рис. 3. Схема системы топливоподачн смесевого топлива в КС газодизеля, разработанная в МГТУ им. Н. Э. Баумана 1 - ТНВД; 2 - топливопровод высокого давления;
3 - смеситель; 4,12- нагнетательные клапаны; 5,
14 - полости смесителя; б - форсунка; 7, 15 - пружины;
8 - игла форсунки; 9 - подыгольная полость; 10 - сопловые каналы распылителя; 11 - штуцер форсунки; 13 - клапан;
16 - плунжер
открывает сопловые каналы 10 распылителя и топливо впрыскивается в КС. Впрыскивание продолжается до момента отсечки топлива в ТН ВД 1. После отсечки давление топлива в линии высокого давления снижается, и пружина 15 перемещает плунжер 16сме-сителя 3 влево. При этом в полости 14 смесителя создается разрежение, и сжиженный газ через клапан 13 заполняет полость 14 смесителя. При последующем цикле топливоподачн газ подается в полость 5 смесителя, где смешивается с дизельным топливом и затем впрыскивается форсункой в КС дизеля.
В результате проведенных исследований было спроектировано и изготовлено дозирующее устройство — смеситель 3. Для оценки работоспособности смесителя и возможности формирования расчетных характеристик были проведены его экспериментальные исследования на безмоторном стенде МоЮгра! ЫС-108, предназначенном для испытания топливных насосов. От испытываемого ТНВД дизельное топливо под высоким давлением подавалось в смеситель, устанавливаемый в форсунку. Так как подача сжиженного нефтяного газа в смеситель в стендовых условиях не представлялась возможной (из-за его высокой испаряемости) при экспериментах подача сжиженного нефтяного газа имитировалась подачей дизельного топлива от альтернативного источника питания. Для подачи имитационного дизельного топлива в смеситель использовалась дооборудованная установка для проверки форсунок, позволяющая создавать давления топлива на уровне 1,5 МПа, что соответствует давлению сжиженного нефтяного газа в баллоне.
В исследуемой системе топливоподачн давление затяжки пружины иглы форсунки (давление начала впрыскивания) было равно 22 МПа. Проведенные предварительные исследования показали, что при штатном давлении начала впрыскивания остаточное давление в линии высокого давления изменялось в диапазоне от 1,1 МПа (при п^ = 1000 мин-1) до 7,2 МПа (при пП1 = 3000мин“') при работе на режимах внешней скоростной характеристики.
Результаты экспериментальных исследований подтвердили работоспособность смесителя. Вместе с тем испытания показали целесообразность дальнейшего совершенствования системы подачи смс-севых топлив. Основными задачами такого совершенствования являлись увеличение содержания
Рис. 4. Схема усовершенствованной системы топливоподачн смесевого топлива в КС газодизеля, разработанная в МГТУ нм. Н. Э. Баумана I - корпус; 2, 4, 9. 12 - каналы; 3 - плунжер;
5,8, 10 - пружины; б - полость; 7, 11 - клапаны
сжиженного газа в смесевом топливе, уменьшение габаритов смесителя.
Недостатком рассмотренной выше схемы смесителя является также наличие в нем двух параллельно работающих клапанов 4 и 12. Лишен этих недостатков усовершенствованный смеситель, схема которого представлена на рис. 4 [8]. При использовании этого смесителя процесс топливоподачи осуществляется следующим образом. Штатный ТНВД (на рис. 4 не показан) подает дизельное топливо под высоким давлением к каналу 2, выполненному в корпусе 1 смесителя. Давление топлива воздействует на левую торцевую плоскості, плунжера 3 и смещает его вправо, деформируя пружину 5. При этом смесь дизельного топлива и сжиженного газа, находящаяся в надплунжерной полости 6, сжимается плунжером 3 и давление в полости 6 увеличивается. В результате открывается клапан 7 с пружиной 8, и смесь дизельного топлива и сжиженного газа по каналу 9 начинает поступать в форсунку (на рис. 4 не показана), которая впрыскивает топливо в КС дизеля. Движение плунжера 3 вправо продолжается до тех пор, пока его левая торцевая плоскость не откроет канал 4 в корпусе 1, соединяющий канал 2 с надплунжерной полостью 6.
При этом дизельное топливо от ТНВД но каналам 2 и 4 поступает в надплунжерную полость 6, где смешивается с находящейся там смесыо дизельного топлива и сжиженного газа и через клапан 7 и канал 9 подается к форсунке.
После окончания нагнетания топлива ТНВД (после отсечки) давление топлива в линии высокого давления (в том числе и в канале 2 смесителя) уменьшается и деформированная пружина 5 смещает плунжер 3 влево, закрывая канал 4. При этом давление в надплунжерной полости уменьшается, и сжиженный газ из баллона воздействует на клапан 11, открывает его, деформируя пружину 10, и через канал 12 и клапан
11 поступает в надилунжерную полость, образуя смесь с оставшимся там дизельным топливом.
Преимуществами системы топливоподачи со смесителем, представленным на рис. 4, являются уменьшенные габариты смесителя и возможность его использования в штатной системе топливоподачи транспортного дизеля. Эта система топливоподачи не требует значительных конструктивных изменений штатной топливоподающей аппаратуры, а необходимо изменение только ее регулировок из-за отличия цетанового числа и плотности газового топлива.
♦ 12
Т Сжиженный газ от баллона
Дизельное топливо от ТНВД
К форсунке
Рис. 5. Схема системы топливоподачи сжиженного газа, подапаемого о КС дизеля в паровой фазе 1,15 - баки с дизельным топливом; 2, 16 - фильтры; 3, 17 -ТНВД; 4.18 - перепускные клапаны; 5 - регулятор давления; 6 - сливной топливопровод; 7 - форсунка; 8 - газовая форсунка; 9 - КС дизеля; 10 - регулятор давления; 11 -аккумулятор; 12 - испаритель; 13 - насос; 14 - баллон со сжиженным газом; 19 - топливопровод высокого давления
а также изменения коэффициента подачи штатного ТНВД. При использовании такой системы удается избежать утечек топлива в линии низкого давления (в частности, в картер ТНВД), что может иметь место в системах с подачей сжиженного газа в линию низкого давления. Это увеличивает безопасность использования сжиженного газа в дизелях. Кроме того, отпадает необходимость охлаждения сжиженных газов, подаваемых в линию высокого давления, с целью исключения образования паровоздушной фазы. Повышенное остаточное давление (около 0,5 — 1,0 МПа) в линии высокого давления способствует ликвидации паровых пробок.
Следует отметить, что системы топливоподачи ЛАЯ впрыскивания сжиженного нефтяного газа в жидкой фазе непосредственно в КС дизеля являются достаточносложными (8|. Более прост системы, в которых сжиженный нефтяной газ вначале преобразуется в газообразное состояние, а затем подается в двигатель. В этом случае воздух и газ находятся в одном агрегатном состоянии, что улучшает условия смесеобразования. Схема одной из таких систем топливоподачи представлена на рис. 5 (Патент США Na 4742801, 1988 г.). Сжиженный нефтяной газ из баллона 14 насосом 13 подается в испаритель 12. В испарителе сжиженный нефтяной газ переходит в газообразное состояние и поступает в аккумулятор 11. Из аккумулятора газ через ре!улятор давления 10 поступает в газовую форсунку 8. Открытие газовой форсунки 8 осуществляется при помощи ТНВД 17, который подает дизельное топливо из бака 15 через фильтр 16 и перепускной клапан 18 в топливопровод высокого давления 19. При увеличении давления в топливопроводе 19 происходит подача газового топлива в КС 9 дизеля.
Для воспламенения подаваемого в цилиндр двигателя газообразного топлива испол1»зуется запальная доза дизельного топлива, которая подается в цилиндр форсункой 7. При этом дизельное топливо подается к форсунке 7 топливным насосом 3 из бака 1 через фильтр 2, перепускной клапан 4 и регулятор давления 5. Избыток топлива через сливной топливопровод 6 возвращается в бак 1.
Многочисленными исследованиями (8, 10,11 — 13, 16) установлено, что моторные свойства топлива су-
Вт
форсунке
Рис 6. Схема конструкции клапана регулирования начального давления (РНД) для подачи добавок сжиженного нефтяного газа или легковоспламеняющихся жидкостей к форсунке 1 - корпус; 2 - штуцер; 3 - штуцер выходной; 4 - гайка;
5 - штуцер корпуса; 6 - гайка накидная; 7 - седло;
8-клапан;9- штуцер; 10- гайка накидная;
11 - гайка накидная от ТНВД
щественно влияют на показатели работы дизеля, протекание рабочего процесса, на скоростные и нагрузочные характеристики.
Существует мнение, что целесообразно использовать топливо с определенными физико-химическими свойствами для совершенствования показателей работы дизеля данной конструкции, назначения и с определенными особенностями его эксплуатации. Такой метод регулирования дизеля назван методом «физико-химического регулированиям 111 ].
В работе [ 111 в качестве добавок, изменявших свойства топлива, использовался сжиженный нефтяной газ пропан-бутан топливный (СПБТ).
Для введения добавки к дизельному топливу применена система топливоподачи с клапаном РНД — регулирования начального давления (рис. 6). Клапан РНД 8 размещается в седле 7, закрепленном между штуцером 5 корпуса 1 накидной гайкой 6. Через штуцер 9 и гайку 10 полость клапана РНД связана с источником, баллоном с СПБТ. Переключение источников газа и легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) производится вручную. Корпус 1 клапана РНД 8 связан через штуцер 2 с трубопроводом высокого давления со стороны ТНВД, а через штуцер 3 и стяжную гайку 4 — со штуцером штатной форсунки. При отсечке подачи топлива штатным насосом, когда нагнетательный клапан садится в седло, он своим разгрузочным пояском формирует в линии высокого давления (АВД) волну разрежения (снижения давления ниже давления насыщенных паров СПБТ или ЛВЖ). Последняя, подходя к клапану РНД открывает его, и добавка вводится в дизельное топливо в ЛВД, где с ним перемешивается. В очередных циклах нагнетания ТНВД происходит впрыск в цилиндр смесевого топлива. Достоинством СПБТ как компонента смесевого топлива является улучшение распыления, диспергирования подачи топлива. В этом случае при впрыскивании в цилиндр происходит «вторичное» распыление дизельного топлива, благодаря «микровзрывам» капель СПБТ в каплях дизельного топлива, интенсивному выделению газа из смесевого топлива. При этом, очевидно, что цетановое число такого смесевого топлива, а, следовательно, воспламеняемость, оказываются пониженными. Поэтому подача СПБТ в цилиндры це-лесообразналишь при прогретом двигателе.
Подачу в цилиндры легкого альтернативного топлива (газовый конденсат, СНГ, СП Г, спирты.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВССТНИК № 2 (90) гою ЭЛЕКТРОТЕХНИКА. ЭНЕРГИИ КА
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ MC ТНИ К N» 2 WO) 2010
ш
Рис. 7. Принципиальная схема системы подачи в дизель смеси дизельного топлива и легкого альтернативного топлива (ЛАТІ 1 - штатный ПІВД;2- нагнетательный клапан с разгрузочным объемом; 3 - линия высокого давления (ЛВД); 4 - клапан регулирования начальною давления (РИД); 5 - баллон с легким альтернативным топливом; в - штатная форсунка закрытого типа; 7 - дизель;
8 - топливный бак с дизельным топливом
ДМЭ, жидкий аммиак и др.), которые могут подаваться на всасывание дизеля, впрыскиваться в цилиндры специальной форсункой или впрыскиваться в виде смеси дизельного топлива с ЛВТ с помощыо штатной форсунки. Для реализации последнего метода штатная топливная система дизеля должна быть модернизирована в соответствии с принципиальной схемой, приведенной на рис. 7(12, 13|.
Система работает следующим образом. При прокрутке вала дизеля пусковым средством ТНВД 1 подаст топливо в ЛВД 3 и обычным порядком впрыскивает его через форсунку 6 в дизель 7. Клапан 4, в это время закрыт усилием возвратной пружины и давлением топлива в АВД 3. При отсечке первого цикла подачи нагнетательный клапан 2 садится в седло и своим разгрузочным пояском формирует в ЛВД 3 волну пониженного давления - разрежения. При подходе волны к клапану 4, он огкрывае гся поддействием перепада давления между давлением ЛДТ в баллоне 5 и давлением в ЛВД 3. При отсечке поступает в объем топлива в ЛВД перемешивается с ним и образуетсме-севое топливо ДТ+ЛАТ. В очередных циклах топли-воподачи это смесевое топливо обычным порядком впрыскивается форсункой 6 в цилиндры дизеля. (Клапан 4 применялся ранее для регулирования начальной) давления линии высокого давления, а потому был назван клапаном РИД). Низкая вязкость ЛАТ, высокая испаряемость, высокое цетановое число обеспечивают хорошие распиливание, испарение и воспламеняемость горючей смеси в цилиндрах дизеля. (В работе (8] этот клапан стали называть клапаном импульсной подачи добавки.)
Библиографический список
1. Пакушин. Я.М. Растительная биомасса как сырье для получения олефинов н моторных топлив / Я. М. Пакушин, АЛ. Лапидус, С- В. Адельсон // Химия и технология топлив и масел. - 1994. - N0 6. - С. 3-5.
2. Суслов, Н.И. Тенденции энергопотребления России н структурные сдвиги / Н. И. Суслов //Топливно-энергетический комплекс. — 2005. — No 1. - С. 14 — 16.
3. Пронин, E.H. В поисках ответов / E. Н. Пронин // Автозаправочный комплекс + альтернативное топливо. — 2003. — No6. - C.5-II.
4. Будзуляк Б. В. Перспективы использования природного газа в качестве моторного топлива / Б.В. Будтуляк // Газовая промышленность. —2005. — No3. - С. 58 — 63.
5. Кириллов, П.Г Альтернативные моторные топлива XXI века / Н. Г. Кириллов // Автозаправочный комплекс, альтернативное топлипи. - 2003. - Nu 3. — С. 58-63.
6. Артемьев, В.Б. Основные положения стратегии развития угольной промышленности России / В.Б. Артемьев // Топливно-энергетический комплекс. — 2004. — No I. — С.60 — 63.
7. Григорьев, М.В. В центре внимашш - центры нефтедобычи / КТ. В. Григорьев // Нефть России. — 2004. — No 3. — С. 32 — 34.
8. Марков, В. А. Работа дизелей на нетрадшцюиных топливах / В.А. Марков, А.И. Гайворопский, Л.В. Грехов, Н.А Иващенко. - М.: Легион-Автодата, 2008. - 464 с.
9 Топливо и топливные системы судовых дизелей / Ю.А Пахомов |и др.|. — М.: Транслит, 2007. — 496 с.
10. Володин, А И. Методы оценки технического состояния эксплуатационной экономичности и экологической безопасности дизельных локомотивов / А. И. Володин. — М. : ООО «Желдориадат», 2007. - 264 с.
11. Возможности форсирования дизеля изменением физикохимических свойств топлива / H.H. Патрахальцев [и др.] // Строительные и дорожные машины. — 2005. — No 3. — С. 33 — 35.
12. Патрахальцев, H.H. Повышение эффективности пуска дизели в условиях низких температур окружающего воздуха / H.H. Патрахальцев, A.B. Фомин // Материалы 59-й Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных тиконеров. - Омск: Итд-во СибЛДИ. 20СГ7, — С206 - 209.
13. Патрахальцев, H.H. Пути развития топливных систем для подачи в цилиндр дизеля нетрадиционных топлив / Н,Н. Патрахальцев, Л. В. Альвеар Саитес // Двнгателес-троение. — 1988. — No 3. — С. 11 — 13.
14. Гершман, И. И. Многотопливные дизели / И. И. Гершман, А П. Лебединский. - М.: Машиностроение. 1971. - 224 с.
15. А. с. 313574 СССР. Способ генерации колебаний звуковых и ультразвуковых частот в потоках жидкости или ¡ аза / H.H. Некрасов, В.Л. Казанский, С.П. Кириченко. А_А Сергиечев, H.H. Цыганов. - БИ. 1971. - No 27.
16. Семенов, Б. И. Применение сжиженного газа в судовых дизелях / Б.Н. Семенов. - Л.: Судостроение. 1969. — 176 с.
ВЕДРУЧЕНКО Виктор Родионович, доктор технических наук, профессор кафедры «Теплоэнергетика». КРАЙНОВ Василий Васильевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплоэнергетика». ЖДАНОВ 11 иколай Владимирович, аспирант, инженер кафедры «Теплоэнергетика».
КУЛЬКОВ Михаил Владимирович, аспирант, инженер кафедры «Теплоэнергетика».
Адрес для переписки: e-mail: [email protected], zhdanov-n@ mai 1. ru
Статья поступила в редакцию 10.03.2010 г.
© В. Р. Ведрученко, В. В. Крайнов, Н. В. Жданов, М. В. Кульков
