ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПОДАЧИ И СЕЧЕНИЙ СОПЛОВЫХ КАНАЛОВ НА ПРОЦЕССЫ ТОПЛИВОПОДАЧИ В ГАЗОДИЗЕЛЬНЫХ МАЛООБОРОТНЫХ ДВУХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.20998/0419-8719.2020.1.01

Ключевые слова:

судовые малооборотные двухтопливные двигатели, газовое топливо

Аннотация

В настоявшее время ведущими производителями судовых малооборотных двигателей ведутся интенсивные работы по их переводу на газовые топлива. В основном это продиктовано возросшими требованиями к снижению выбросов парниковых газов в атмосферу. В силу конструктивных особенностей в этом классе двигателей возможно только внутреннее смесеобразование, к организации которого существует несколько принципиально разных подходов, из которых в настоящее время реализовано только два. Фирма MAN разработала и наладила производство двигателей с подачей газового топлива в пространство рабочего цилиндра под высоким давлением в конце такта сжатия, а фирма WinGD – под низким давлением в начале такта сжатия. Обоим подходам свойственны как преимущества, так и существенные недостатки. Предыдущие исследования авторов показали, что подача газового топлива на такте сжатия под давлениями 4,5...6 МПа позволяет сократить время пребывания газо-воздушной смеси в рабочем цилиндре и уменьшить вероятность возникновения детонационного сгорания. Существенное влияние на расходные характеристики газоподающих модулей и на характер истечения из них оказывает то обстоятельство, что процесс смесеобразования на такте сжатия протекает в условиях изменяющегося противодавления. Поскольку дозирование цикловой порции в таких двигателях регулируется временем открытия газоподающих модулей, понимание основных закономерностей истечения газового топлива из них является основой для выбора правильного времени их открытия и закрытия. Авторами разработана математическая модель, позволяющая определить характер истечения и расход газового топлива через газоподающие модули двигателя в условиях изменяющегося противодавления в рабочем цилиндре. В данной работе было исследовано влияние давления газового топлива перед газоподающими модулями и сечения их сопловых каналов на характер истечения газового топлива из них. По результатам расчетов определены оптимальные давления и сечения сопловых каналов и их связь с углами открытия и закрытия газовых клапанов, исходя из условия постоянства расхода на всем участке подачи и максимального смещения участка подачи к концу процесса сжатия

Библиографические ссылки

Rodrigue J.P. The Geography of Transport Systems. Fifth edition. / Rodrigue J.P. // New York: Routledge, 2020. – 456 p.

Future ship powering options. Exploring alternative methods of ship propulsion. Royal Academy of Engineering. Registered Charity Number: 293074. London., July 2013. – 51 р.

Обзор Морского Транспорта. 2018 год. Geneva, Switzerland, 2018. – 127 р.

Rolsted H. MAN B&W 2-stroke Marine Engine Leading today's Environmental challenges. / Rolsted H. // Korea: MAN Diesel & Turbo SE.–2010. – 86 р.

Wettstein R. The Wärtsilä low-speed, low-pressure dual-fuel engine. / Wettstein R. // AJOUR Conference, Odense, 27/28 Nov, 2014. – 31 р.

Белоусов Е.В. Организация внутреннего смесеобразования в судовых малооборотных газодизельных двигателях. / Белоусов Е.В., Савчук В.П., Грицук И.В., Белоусова Т.П. // Двигатели внутреннего сгорания. – 2017. – №2. – С. 13-16.

Белоусов Е.В. Определение углов открытия и закрытия газовых клапанов при организации внутреннего смесеобразования в судовых малооборотных газодизельных двигателях. / Белоусов Е.В., Грицук И.В., Вербовський В.С. // Двигатели внутреннего сгорания. – 2018.– № 2. – С 21-25.

Белоусов Е.В. Исследование процессов топливоподачи в газодизельных малооборотных двухтактных двигателях низкого давления. / Е.В. Белоусов, Р.А. Варбанец, В.П. Савчук, И.В. Грицук, В.С. Вербовский // Двигатели внутреннего сгорания. –2019.– № 1. – С 27-33.

Загрузки

Опубликован

2020-08-31

Выпуск

Раздел

РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ ДВС