6 / 17
В.А. Лиханов, О.П. Лопатин
6
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1·2017
По кривым, представленным на рис. 3, видно, что при переходе
дизеля на природный газ на оптимальном установочном угле опере-
жения впрыскивания топлива 11
о
при изменении частоты вращения
коленчатого вала от 1 200 до 2 400 мин
–1
суммарный массовый рас-
ход топлива возрастает с 6,0 до 16,5 кг/ч, т. е. в 2,8 раза.
Расход запального дизельного топлива
G
т.зап
возрастает с повы-
шением частоты вращения коленчатого вала. Так, на номинальной
частоте вращения (
n
= 2 400 мин
–1
) эта величина достигает значения
3,2 кг/ч, ее рост составляет 77,7 %. Это объясняется увеличением
числа циклов в единицу времени, а также повышением стабильности
работы топливоподающей аппаратуры и снижением гидравлических
потерь с увеличением частоты вращения. Часовой расход
G
в
возрас-
тает со 180 до 450 кг/ч, т. е. в 2,5 раза. При повышении частоты вра-
щения удельный эффективный расход топлива
g
e
увеличивается со
190 до 209 г/(кВт · ч), или на 10,5 %, а температура ОГ
t
г
— с 300 до
405
о
С, или на 35 %. Вместе с тем при работе на природном газе во
всем диапазоне нагрузок снижается значение коэффициента избытка
воздуха
α
с 2,5 до 1,6, снижение составляет 56 % [9]. На рис. 3 при-
ведена также зависимость давления наддува
р
к
(давления после ком-
прессора) от
n
.
Анализируя изменения значений эффективных показателей рабо-
ты дизеля при дизельном и газодизельном процессе в зависимости от
изменения частоты вращения коленчатого вала с включенным регу-
лятором при Θ
впр
= 11
о
, можно отметить следующее. При равных
значениях эффективной мощности и равных значениях крутящего
момента (поскольку цели форсирования дизеля не было) во всем
диапазоне частот вращения суммарный удельный эффективный рас-
ход топлива при газодизельном процессе ниже, чем при дизельном.
Так, при
n
= 2 400 мин
–1
g
е
на 4,3 %:
209 против 218 г/(кВт · ч).
С уменьшением частоты вращения коленчатого вала суммарный
удельный эффективный расход топлива в случае газодизельного про-
цесса также снижается (при
n
= 1 900 мин
–1
g
е
ниже на 5,2 %: 190
против 200 г/(кВт · ч)) в отличие от случая дизельного процесса. Это
объясняется высокой удельной теплотой сгорания газа и снижением
в связи с этим массового расхода топлива. Снижается также и сум-
марный часовой расход топлива для газодизеля, поскольку удельная
теплота сгорания газа выше, чем у дизельного топлива, на 14 %. При
n
= 2 400 мин
–1
G
т
= 17,1 кг/ч для дизельного процесса и
G
т
= 16,1 кг/ч
для газодизеля; снижение составляет 6,2 %. При
n
= 1 900 мин
–1
G
т
= 14 кг/ч для дизельного процесса и
G
т
= 13 кг/ч для газодизеля;
снижение составляет 7,6 %. Температура ОГ при газодизельном про-
цессе ниже, чем при дизельном, во всем диапазоне частот вращения.
Часовой расход запального дизельного топлива
G
т.зап
изменяется от
1,7 до 2,9 кг/ч при увеличении частоты вращения с 1 200 до 2 500 мин
–1
.