Ви є тут

Нове життя дизельних двигунів


Газодизель КПІ

Наприкінці XX століття все більша кількість автомобілів комплектувалась дизельними двигунами, які є більш економічними, ніж бензинові. Але не так давно з'ясувалось, що попри існування систем нейтралізації відпрацьованих газів у дизельних двигунів шкідливі викиди в рази перевищують допустимі норми та заявлені показники. У зв'язку з цим у низці країн вводяться заборони на використання автомобілів з дизелями у великих містах.

Суттєво покращити екологічні показники дизельних двигунів можна завдяки заміні рідкого моторного палива на альтернативне газове насамперед на природний газ (метан).

На кафедрі теоретичної та промислової теплотехніки під керівництвом проф. Г.Б.Варламова спільно з виробничо-комерційною фірмою "АвтоГазГлобал" (генеральний директор М.І.Яковенко) розробляються і впроваджуються газодизельні системи живлення, що призначені для переобладнання дизелів вантажних автомобілів і тракторів у газодизелі в умовах автотранспортних підприємств.

Газодизель – це двопаливний двигун, до циліндрів якого подається газоповітряна суміш, що запалюється невеликою, так званою "запальною дозою" дизельного палива, яке впорскується через штатні форсунки дизеля. Перевагами газодизелів є їх універсальність, тобто можливість роботи як за газодизельним, так і за дизельним циклом; зниження на 60…70% експлуатаційних витрат за рахунок заміщення дизельного палива більш дешевим газом; високий ефективний коефіцієнт корисної дії; зниження в 2-3 рази димності відпрацьованих газів; відносна простота переобладнання дизелів у газодизелі, що знаходяться в експлуатації.

Одна з останніх розробок – універсальна система живлення з мікропроцесорним керуванням для конвертації автомобільних і стаціонарних дизелів, що серійно виготовляються, у газодизелі.

Перехід до газодизельного робочого процесу з системою, що пропонується, не потребує конструктивних або технологічних змін базової моделі дизеля. Двигун стає універсальним – зберігає можливість повноцінної роботи за газодизельним і дизельним циклами. Таке конвертування може здійснюватися як на моторних заводах по виготовленню дизелів, так і в умовах експлуатації. Для цього встановлюють додаткове обладнання, до якого і належить розроблена універсальна мікропроцесорна система живлення газодизельного двигуна.

Використання  такої системи живлення і регулювання двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) суттєво покращує енергетичні та екологічні показники ДВЗ і приводить їх у відповідність до сучасних міжнародних вимог. Універсальність базової схеми системи полягає в можливості її легкої адаптації (шляхом уточнення програми мікроконтролера) для ефективної роботи у складі конкретного дизельного двигуна. Застосування електронного мікропроцесорного блока дозволяє реалізувати гнучке розподільне і фазне (що збігається з періодом впуску) впорскування газу по циліндрах двигуна; забезпечує автоматичне регулювання частоти обертання під час роботи за газодизельним циклом і необхідну корекцію запальної дози дизельного палива залежно від частоти обертання, навантаження і теплового стану двигуна. Така гібридна система живлення дозволяє економити до 75…80% дизельного палива за рахунок відповідного заміщення його газом. Річний економічний ефект від її впровадження, наприклад, тільки на одному самоскиді БелАЗ-75405 (30 т) складає 250…350 тис. грн, а термін окупності не перевищує 6 місяців.

За підтримки спонсора – ТОВ "Логістична компанія Оболонь" і безпосередньо начальника автогосподарства О.В.Петрова, що люб'язно надали та підготували вантажний автомобіль ГАЗ-3309 для випробувань розробленої системи (на фото), проведено дослідження автомобіля на стенді тягових властивостей автомобілів (мод. 4819 ВМ) з дослідним зразком газодизельної системи живлення в профільному інституті Міністерства інфраструктури України – ДП "ДержавтотрансНДІпроект". Отримані результати повністю підтвердили попередні розрахунки екологічних і енергетичних показників дизеля при переході на газодизельний режим роботи.

Отримано висновок технічної експертизи і дозвіл на застосування розробленої газодизельної системи живлення на транспортних засобах в Україні.

П.О.Барабаш, к.т.н., доц., В.Г.Петренко, к.т.н., с.н.с., А.С.Соломаха, к.т.н, асист.

x

Електронний кампус

Інформаційні ресурси

Викладачі КПІ

GitHub репозиторій