ВПЛИВ ПРОФІЛЮ ПРОТОЧНОЇ ЧАСТИНИ ГАЗОПОДАЮЧОГО МОДУЛЯ НА ПРОЦЕС ПОДАЧІ ГАЗОВОГО ПАЛИВА В МАЛООБОРОТНОМУ ГАЗОДИЗЕЛЬНОМУ ДВИГУНІ

Автор(и)

  • А.П. Марченко Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9746-4634
  • Є.В. Білоусов Херсонская государственная морская академия, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8185-8209
  • В.П. Савчук Херсонская государственная морская академия, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5266-850X
  • В.С. Вербовський Институт газа НАН Украины, Ukraine
  • М.Є. Рибальченко Херсонская государственная морская академия, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/0419-8719.2021.1.08

Ключові слова:

суднові малооборотні двопаливні двигуни, газове паливо

Анотація

Використання газових палив для суднових двотактних малообертових двигунів внутрішнього згоряння розглядається Міжнародною морською організацією як основний інструмент реалізації прийнятої в 2018 році програми по скороченню викидів парникових газів до 2050 року вдвічі в порівнянні з рівнем 2008 роком. У зв'язку з цим провідні світові виробники цього типу двигунів ведуть активні наукові і проектно-конструкторські роботи, спрямовані на їх на розробку, проектування, виробництво і впровадження в практику експлуатації. В даному класі двигунів існує ряд обмежень, які не дозволяють застосувати для них наявний досвід переобладнання на газове паливо чотиритактних суднових двигунів. У зв'язку з цим кожен виробник розробляє свої підходи до вирішення даної проблеми. В результаті намітилися два принципово відмінних підходи – це подача газового палива безпосередньо в робочий циліндр на початку та вкінці такту стиснення. Кожному з цих методів притаманні свої переваги і недоліки. Раніше авторами було показано, що крім вже реалізованих технічних рішень можуть бути використані інші підходи, пов'язані з подачею газового палива в робочий циліндр під тиском 4,0...6,0 МПа, які дозволяють поєднувати в собі переваги обох реалізованих на практиці методів і істотно зменшити властиві їм недоліки. Зокрема, як ефективний метод боротьби з детонаційними згорянням, що має місце в двигунах низького тиску, є скорочення часу перебування газоповітряної суміші в робочому циліндрі двигуна на такті стиснення. У свою чергу цей час залежить від тиску, під яким газове паливо підводиться до газоподаючого модулю і від особливостей його витоку через проточну частину цього пристрою. Дослідженню впливу конструктивних особливостей проточної частини на формування траєкторій руху газового палива і параметрів його витоку з газового модуля в робочий циліндр в умовах змінного протитиску присвячена ця стаття.

Посилання

Third IMO Greenhouse Gas Study 2014. // International Maritime Organization 2015, Suffolk. – 327 р.

Weisser G. Greenhouse Gas (GHG) Emissions from LNG Engines. Review of the Two-Stroke Engine Emission Footprint. / G. Weisser, D. Schneiter, I. Nylund // CIMAC Congress, Paper №. 426, Vancouver, 2019 – 15 р.

Обзор морского транспорта, 2020 год. // United Nations Publications, New York, 2020. – 23 р.

Okubo, M. New Technologies for Emission Control in Marine Diesel Engines./ M. Okubo, T. Kuwahara. – Butterworth-Heinemann, Kidlington, Oxford, United Kingdom, Elsevier Inc. 2020. – 284 р.

Future ship powering options. Exploring alternative methods of ship propulsion. Royal Academy of Engineering. London, 2013. – 51 р.

Bilousov, I. Modern Marine Internal Combustion Engines. / I. Bilousov, M. Bulgakov, V. Savchuk. – Springer Series on Naval Architecture, Marine Engineering, Shipbuilding and Shipping, Springer, Cham, 2020. – 385 р. https://doi.org/10.1007/978-3-030-49749-1

Juliussen L.R. MAN B&W ME-GI Engines. Recent research and results. / L.R. Juliussen, M.J. Kryger, A. Andreasen // MAN Diesel & Turbo, Copenhagen, 2012. – 6 р.

Белоусов Е.В. Топливные системы современных судовых дизелей. – изд. 4-е стереотипное. / Е.В. Белоусов. – СПб.: Издательство «Лань», 2019. – 256 с.

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

Белоусов, Е.В. Анализ современных подходов к проблеме создания судовых малооборотных газодизельных двигателей / Е.В. Белоусов, В.П. Савчук, Т.П. Белоусова // Двигатели внутреннего сгорания. – 2016. – № 1. – С. 81-88.

Takaishi, T. Approach to High Efficiency Diesel and Gas Engines. / T. Takaishi, A. Numata, R. Nakano, K. Sakaguchi // Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review Vol. 45 №. 1, 2008. – Р. 21-24.

X-DF by WinGD. Low-pressure X-DF Engines FAQ. // Winterthur Gas&Diesel Ltd. 2020. – 13 p.

WinGD. Low-speed Engines 2021. // Winterthur Gas&Diesel Ltd. 2021. – 51 р.

Belousov E. Research of the Gas Fuel Supply Process on the Compression Stroke in Ship’s Low-Speed Gas-Diesel Engines / E. Belousov, A. Marchenko, I. Gritsuk, V. Savchuk, N. Bulgakov, V. Mitienkova, M. Ahieiev, О. Samarin, R. Vrublevskyi, M. Volodarets, Y. Kalashnikov, S. Pronin // SAE Technical Paper 2020-01-2107. – 2020. – 14 р. doi:10.4271/2020-01-2107.

Technology & Innovation [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.wingd.com/en/technology-innovation/ (дата обращения 17.04.2021)

Белоусов Е.В. Моделирование процесса сжатия с охлаждением воздушного заряда путем распыливания воды в рабочем цилиндре ДВС / Е.В. Белоусов // Двигатели внутреннего сгорания. – 2006. – № 1. – С. 72-78.

Ott, M. The 2-stroke Low-Pressure Dual-Fuel. Technology: From Concept to Reality / M. Ott, I. Nylund, R. Alder, T. Hirose, Y. Umemoto, T. Yamada // CIMAC Congress. - Paper №. 233, Helsinki. – 2016. – 12 р.

Schneiter, D. WinGD 12X92DF, the Development of the Most Powerful Otto Engine. / D. Schneiter, S. Goranov, M.Ott, P. Printz // CIMAC Congress. Vancouver. – 2019. – Paper № 425. - 14 р.

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

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.

Марченко А.П. Исследование влияния давления подачи и сечений сопловых каналов на процессы топливоподачи в газодизельных малооборотных двухтактных двигателях низкого давления / А.П. Марченко, Е.В. Белоусов, В.П. Савчук, В.С. Вербовский // Двигатели внутреннего сгорания. – 2020. – № 1. – С 6-12.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-07-26

Номер

Розділ

КОНСТРУКЦІЯ ДВЗ

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають