Внешняя скоростная характеристика дизеля при работе на охлажденном топливе

Представлены результаты исследования возможности улучшения показателей дизеля Д-243 (тип 4Ч 11/12,5), предназначенного для сельскохозяйственного трактора, при его работе на охлажденном топливе. Исследования проведены на компьютерной модели. Рассчитаны два варианта внешней скоростной характеристики дизеля: при типичной температуре топлива в распылителе форсунки, равной 380 К; при охлаждении топлива до 303 К (30 °С). Частота вращения коленчатого вала дизеля изменялась от 1000 до 2200 мин^–1. Эффективная мощность и крутящий момент дизеля при работе на охлажденном топливе оказались выше на 16,9–17,8%. Этот результат в основном обеспечивается за счет роста часового расхода топлива на 16,4–16,8%. Удельный расход топлива отличается в пределах ±1,9 г/(кBт·ч), причем при охлаждении с выгодным результатом в наиболее востребованном диапазоне частоты вращения: 1800÷2200 мин^–1. Основной термодинамический параметр – эффективный КПД – изменяется на ±1,1% относительно первого варианта, что свидетельствует о сохранении качества рабочего процесса дизеля. Дымность на охлажденном топливе выше и имеет абсолютную разницу 1–10%. Эмиссия оксидов азота увеличивается на 0,9–1,4 г/(кВт·ч). Выбросы парникового газа, наоборот, снижаются на 0–6 г/(кВт·ч). За счет принудительного охлаждения подаваемого топлива возможно существенное улучшение тягово-мощностных свойств дизеля Д-243 при работе по внешней скоростной характеристике в период весенне-летней эксплуатации. Экологические показатели значительно не изменяются. Следует ожидать увеличения смазывающей способности современного малосернистого дизельного топлива при его охлаждении и повышения надежности топливной системы в указанный период эксплуатации трактора. При этом изменения в работе топливной системы происходят те же, что при естественном охлаждении топлива в осенне-зимний период эксплуатации в условиях континентального климата Западной Сибири и других регионов. Регулировочные параметры топливной системы остаются неизменными.

1. Крохта Г.М. Особенности эксплуатации тракторов в условиях низких температур: монография. Новосибирск: Золотой колос, 2017. 376 с.

2. Ovtov V.A., Orekhov A.A., Polikanov A.V. Bench tests of the modernized tractor diesel // Volga Region Farmland. 2021. N 2 (10). P. 93–97. DOI: 10.26177/VRF.2021.10.2.015.

3. Таусенев Е.М. Об установке охладителя топлива на трактор К-744Р2 с дизелем 8481.10 при выполнении ремонтно-обслуживающих работ // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2020. № 7 (189). С. 137–145.

4. Кривцов С.Н., Кривцова Т.И. Изменение смазывающих свойств дизельного топлива при добавлении в него растительного масла // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2021. Т. 18. № 5 (81). С. 534–543. DOI: 10.26518/2071-7296-2021-18-5-534-543.

5. Husen E., Walle M. Effect of fuel temperature on diesel engine performance and emission characteristics for ethanol – diesel blend fuel // Global Scientific Journals. 2021. Vol. 9. Is. 3. Р. 808–821.

6. Мальчевский В.П., Варбанец Р.А. Дослідження ефективності системи охолодження палива суднового дизеля на базі нових холодоагентів // Двигуни внутрішнього згоряння. 2021. № 1. С. 3–9. DOI: 10.20998/0419-8719.2021.1.01.

7. Кулешов А.С., Кулешов А.А., Марков В.А., Фурман В.В., Плахов С.В. Расчетные исследования параметров рабочего процесса дизельного двигателя с добавками аммиака во впускную систему // Двигателестроение. 2023. № 3 (293). С. 71–93. DOI: 10.18698/jec.2023.3.71-93.

8. Марков В.А., Кулешов А.С., Неверов В.А., Са Б., Зенкин А.Н. Совершенствование процессов распыливания и смесеобразования при работе дизеля на смесевых биотопливах // Двигателестроение. 2021. № 1 (283). С. 3–12.

9. Кулешов А.С., Гордин М.В., Марков В.А., Барченко Ф.Б., Карпец Ф.С. Расчетное исследование рабочего процесса двухтопливного водородного двигателя // Двигателестроение. 2022. № 3 (289). С. 70–96. DOI: 10.18698/jec.2022.3.70-96.

10. Кулешов А.С., Марков В.А., Фурман В.В., Плахов С.В. Расчетное исследование влияния запальной дозы дизельного топлива на рабочий процесс газодизельного двигателя // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2022. № 12 (753). С. 87–106. DOI: 10.18698/0536-1044-2022-12-87-106.

11. Таусенев Е.М. О возможности повышения мощности автотракторного дизеля при охлаждении топлива // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2024. № 4 (234). С. 93–96. DOI: 10.53083/1996-4277-2024-234-4-93-96.