Габдрафиков Фанил З., профессор кафедры, доктор технических наук, профессор
Fanil Z. Gabdrafikov, Chair Professor, Doctor of Science in Engineering, Professor
Исламгулов Радмир Д., аспирант
Россия, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34
Radmir D. Islamgulov, Post-graduate Student;
34, 50-let Oktyabrya St., Ufa, 450001, Russia
Современные условия эксплуатации дизельных двигателей в холодных климатических зонах требуют внедрения эффективных технологий для предварительного подогрева, что обеспечивает надежный запуск двигателя и снижает его износ. Одним из перспективных решений является использование тепловых аккумуляторов, основанных на материалах с фазовым переходом (ТАФП). Эти системы обладают высокой теплоемкостью, способны сохранять теплоту в течение длительного времени и позволяют функционировать автономно, что особенно важно в условиях отсутствия внешних источников энергии. В статье рассмотрена разработка системы автономного предпускового подогрева для дизельного двигателя Д-243 с применением теплового аккумулятора с веществами фазового перехода. Основной принцип работы основан на использовании свойств фазопереходных материалов, таких как кристаллогидраты натрия, для эффективного сохранения накопленного тепла и передачи его двигателю перед запуском. Процесс зарядки системы включает нагрев капсул фазового перехода от системы охлаждения двигателя, а в процессе разрядки при запуске двигателя теплота, сохраненная теплоаккумулирующим материалом, используется для равномерного прогрева систем и механизмов двигателя. Это позволяет существенно сокращать время прогрева, снижать расход топлива и износ двигателя. Приведены расчеты, подтверждающие эффективность использования тепловых аккумуляторов с фазовым переходом. Установлено, что для двигателя Д-243 объем теплового аккумулятора должен составлять 10,6 л, что обеспечивает достаточное количество тепла для предварительного прогрева. Использование таких систем позволяет свести к минимуму потери тепла, сократить время прогрева двигателя до рабочей температуры и снизить износ его узлов и механизмов.
Modern operating conditions for diesel engines in cold climates require the introduction of efficient preheating technologies, which will ensure reliable engine start and reduce engine wear. One of the promising solutions is the use of thermal accumulators based on phase-change materials (TAPCM). These systems have a high heat capacity and are able to retain heat for a long time and allow functioning autonomously, which is especially important in the absence of external energy sources. The article discusses the development of an autonomous preheating system for the D-243 diesel engine using a thermal accumulator with phase change substances. The basic principle of operation is based on using the properties of phase-change materials, such as sodium crystalline hydrates, to effectively conserve the accumulated heat and transfer it to the engine before starting. The charging process of the system involves heating the phase change capsules from the engine cooling system, and during the discharging process at engine startup, the heat stored by the heat storage material is used to evenly warm up the engine systems and mechanisms. This significantly reduces warm-up time, fuel consumption and engine wear. Calculations confirming the efficiency of thermal accumulators with phase change are presented. It has been found that for the D-243 engine the volume of the heat accumulator should be 10.6 liters, which provides enough heat for preheating. The use of such systems allows minimizing heat losses, reducing the time of engine warm-up to operating temperature and reducing wear and tear of its components and mechanisms
The authors declare that there are no conflicts of interest present.