Россия
Россия
Россия
Цель: разработка нового способа подачи топлива, так как наиболее часто реализуемые способы топливоподачи в газовых двигателях имеют существенные недостатки. Методы: на основе распределенной и непосредственной подачи топлива был разработан комбинированный способ, представляющий собой совокупность данных видов топливоподачи. Результаты: такой способ подачи топлива компенсирует недостатки как распределенной подачи (снижение наполнения цилиндров, аккумулирование топливовоздушной смеси во впускной системе и потери топлива на перекрытии клапанов), так и непосредственной (некачественное смесеобразование в режимах низких и полных нагрузок). На различных режимах работы двигателя задействуются данные виды впрыска топлива в разных сочетаниях, ввиду чего преимущества распределенного и непосредственного впрыска топлива суммируются. В областях низких нагрузок осуществляется распределенный впрыск либо комбинация распределенного и непосредственного. На средних нагрузках возможно использование только непосредственного впрыска. При полной нагрузке возможен впрыск топлива из двух форсунок за один цикл. Предложено усовершенствование распределенной подачи в составе комбинированной с целью исключения аккумулирования топлива во впускном коллекторе. Такой эффект достигается за счет использования редуктора с электронным управлением, позволяющего подавать топливо с разными величинами давления для создания направленного движения струи газа, что позволяет также улучшить смесеобразование. Практическая значимость: предложенный способ подачи природного газа обеспечивает оптимальный состав топливовоздушной смеси при всех режимах работы, повышение коэффициента наполнения, исключение потерь топлива на перекрытии клапанов.
газовое топливо, природный газ, подача топлива, коэффициент наполнения, качество смесеобразования, экологичность двигателей
1. Оценка влияния элементов топливной системы на коэффициент наполнения газового двигателя / А. Л. Пенкин [и др.] // Грузовик. 2024. № 5. С. 15–20. DOI:https://doi.org/10.36652/1684-1298-2024-5-15-20. EDN FVPAWX.
2. Системы управления бензиновыми двигателями / пер. с нем. М.: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. 432 с.
3. Двигатели внутреннего сгорания: в 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов: учебник для вузов / В. Н. Луканин [и др.]; под ред. В. Н. Луканина. 2‑е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2005. 479 с.
4. Application of Natural Gas for Internal Combustion Engines, Advances in Natural Gas Technology / Rosli Abu Bakar [et al.]; ed. Dr. Hamid Al-Megren. 2012.
5. Двухтопливная форсунка ДВС: патент на изобретение № 2 784 858, Рос. Федерация МПК F02M 43/04 (2022.08); F02M 51/061 (2022.08). № 2022113950 / В. В. Гаврилов, Д. Д. Богачев, В. В. Калиниченко. заявл. 25.05.2022. Заявитель: ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова».
6. Performance of a direct-injection natural gas engine with multiple injection strategies / M. Li [et al.] // Energy. 2019. Vol. 189. DOI:https://doi.org/10.1016/j. energy.2019.116363.
7. Advanced Direct Injection Combustion Engine Technologies and Development: Gasoline and Gas Engines / ed. by Hua Zhao. Elsevier, 2014. 312 p.
8. Moon S. Potential of Direct-Injection for the Improvement of Homogeneous-Charge Combustion in Spark-Ignition Natural Gas Engines // Applied Thermal Engineering. 2018. Vol. 136. P. 41–48. DOI:https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.01.068.
9. Двигатель внутреннего сгорания на газовом топливе и способ управления двигателем внутреннего сгорания на газовом топливе: патент на изобретение № 2 411 386. Рос. Федерация, МПК F02D 19/02 (2006.01) F02M 21/02 (2006.01). № 2008130588/06 Синагава Томохиро, Судзуки Макото; Тойота Дзидося Кабусики Кайся; заявл. 28.12.2006.
10. Numerical investigations on pilot ignited high pressure direct injection natural gas engines: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews / M. Li [et al.] // Elsevier. 2021. Vol. 150.
11. Шишков В. А. Непосредственный впрыск газового топлива в камеру сгорания ДВС с искровым зажиганием // Транспорт на альтернативном топливе. 2010. № 6 (18).
12. Пенкин А. Л., Метлякова С. А. Способ повышения однородности газовоздушной смеси в транспортных двигателях внутреннего сгорания // International Journal of Advanced Studies. 2023. Т. 13, № 1. С. 137–158. DOI:https://doi.org/10.12731/2227- 930X2023-13-1-137-158.
13. Пенкин А. Л., Метлякова С. А., Воробьев А. А. Исследование расчетных методов проникновения струи газового топлива в поток воздуха // ТТПС. 2023. № 1 (63).
