Науковий вісник НГУ

Вплив багатофазного впорскування палива на техніко-економічні показники транспортного дизельного двигуна

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2024

Останнє оновлення: 08 липня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1398

Authors:

В. М. Афонін, orcid.org/0009-0006-5695-4796, Приватна фірма “Променерго”, м. Мерефа, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. І. Воронков, orcid.org/0000-0002-8389-2459, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. М. Авраменко*, orcid.org/0000-0001-8130-1881, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна; Інститут проблем машинобудування імені А. М. Підгорного НАН України, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. С. Птушка, orcid.org/0000-0003-3177-5370, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д. О. Протектор, orcid.org/0000-0003-3323-7058, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, м. Харків, Україна,  e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент  e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (3): 050 - 055

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-3/050

Abstract:

Мета. Вибір параметрів багатофазного впорскування палива з використанням механічних паливних насосів плунжерного типу для двигунів наземних транспортних машин і розрахункова оцінка впливу параметрів процесу впорскування палива на техніко-економічні показники форсованого транспортного дизельного двигуна.

Методика. Наукове дослідження засноване на використанні методів порівняльного чисельного експерименту. Сучасні чисельні методи використовуються для моделювання процесу впорскування дизельного палива, процесів сумішоутворення та згоряння, з оцінкою навантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму від сил тиску газів.

Результати. Установлено, що при використанні багатофазного впорскування палива у дизельному двигуні типу 6Ч 15/15 вдається зменшити швидкість зростання тиску при згорянні майже у 1,8 рази та знизити максимальне зусилля від дії тику газів на поршень на 16,3 %. У подальшому це дає змогу створити резерви для збільшення рівня форсування двигуна та поліпшити його експлуатаційні показники.

Наукова новизна. Дослідження дозволило вивчити вплив багатофазного впорскування палива на жорсткість процесу згоряння й техніко-економічні показники високо форсованого дизельного двигуна. Отримані результати дозволили сформувати рекомендації з вибору стратегії багатофазного впорскування палива (кількість упорскувань, їх тривалість і обсяг палива за кожне упорскування).

Практична значимість. Зміна умов сумішоутворення та згоряння дозволила знизити жорсткість робочого процесу високо форсованого дизельного двигуна, зменшити навантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму від сил тиску газів і поліпшити експлуатаційні показників ДВЗ.

Ключові слова: дизельний двигун, упорскування палива, циклова подача, швидкість зростання тиску при згорянні, робочий процес

References.

1. Timoshevsky, B. G., Tkach, M. R., & Shalapko, D. O. (2016). Improved performance characteristics of diesel engines with additional water. Water transport, (2), 24-28.

2. Liu, Z., Yuan, X., Tia, J., Han, Y., Li, R., & Gao, G. (2018). Investigation of Sectional-Stage Loading Strategies on a Two-Stage Turbocharged Heavy-Duty Diesel Engine under Transient Operation with EGR. Energies, 11(1), 69. MDPI AG. https://doi.org/10.3390/en11010069.

3.  Mata, C., Rojas-Reinoso, V., & Soriano, J. A. (2023). Experimental determination and modelling of fuel rate of injection: A review. Fuel, 343, 1-21. https://doi.org/10.1080/23311916.2020.1724848.

4. Nabi, M. N., Rasul, M. G., Arefin, M. A., Akram, M. W., Islam, M. T., & Chowdhury, M. W. (2021). Investigation of major factors that cause diesel NO_x formation and assessment of energy and exergy parameters using e-diesel blends. Fuel, 292, 120298. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120298.

5. Wang, Z., Wyszynski, M. L., Xu, H., Abdullah, N. R., & Piaszyk, J. (2015). Fuel injection and combustion study by the combination of mass flow rate and heat release rate with single and multiple injection strategies. Fuel Processing Technology, 132, 118-132. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.11.024.

6. Djamari, D. W., Idris, M., Paristiawan, P. A., Abbas, M. M., Samuel, O. D., Soudagar, M. E.M., …, & Veza, I. (2022). Diesel Spray: Development of Spray in Diesel Engine. Sustainability, 14(23), 15902. MDPI AG. https://doi.org/10.3390/su142315902.

7. Xu, L., Xue-Song, B., Ming, J., Yong, Q., Xinqi, Q., & Xingcai, L. (2018). Experimental and modeling study of liquid fuel injection and combustion in diesel engines with a common rail injection system. Applied Energy, 230, 287-304. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.08.104.

8. Nguyen, T. Q., Le, H., & Dunin, A. Y. (2023). Influences of injector geometry parameters on fuel injection characteristics and parameters of a diesel engine. Transport and Communications Science Journal, 74, 530-543. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.4.12.

9. Wang, G., Yu, W., Yu, Z., & Li, X. (2022). Study on Characteristics Optimization of Combustion and Fuel Injection of Marine Diesel Engine. Atmosphere, 13(8), 1301. https://doi.org/10.3390/atmos13081301.

10. Ahmed, M. B., & Mekonen, M. W. (2022). Effects of Injector Nozzle Number of Holes and Fuel Injection Pressures on the Diesel Engine Characteristics Operated with Waste Cooking Oil Biodiesel Blends. Fuels, 3(2), 275-294. https://doi.org/10.3390/fuels3020017.

11. Mata, C., Rojas-Reinoso, V., & Soriano, J. A. (2023). Experimental determination and modelling of fuel rate of injection: A review. Fuel, 343, 127895. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.127895.

12. Sujesh, G., & Ramesh, S. (2018). Modeling and control of diesel engines: A systematic review. Alexandria Engineering Journal, 57(4), 4033-4048. https://doi.org/10.1016/j.aej.2018.02.011.

13. Zhao, W., Yan, J., Gao, S., Lee, T. H., & Li, X. (2022). The combustion and emission characteristics of a common-rail diesel engine fueled with diesel, propanol, and pentanol blends under low intake pressures. Fuel, 307, 121692. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121692.

14. Emiroğlu, A. O. (2019). Effect of fuel injection pressure on the characteristics of single cylinder diesel engine powered by butanol-diesel blend. Fuel, 256, 115928. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.115928.

15. Zwehl, D. (2014). Electronic engine management: Key technology for intelligent engine control. Retrieved from https://www.mtu-solutions.com/content/dam/mtu/download/technical-articles/3100661_MTU_General_WhitePaper_EngineManagement_2014.pdf/_jcr_content/renditions/original./3100661_MTU_General_WhitePaper_EngineManagement_2014.pdf.

16. Kech, J., Willmann, M., Gorse, P., & Boog, M. (2011). MTU White Paper Fuel Injection. Retrieved from www.mtu-online.com.

17. Punov, P., & Evtimov, T. (2015). Combustion optimization in a modern diesel engine by means of pre-injection strategy. SCIENTIFIC PROCEEDINGS XXIII INTERNATIONAL SCIENTIFIC-TECHNICAL CONFERENCE “trans & MOTAUTO ’15”, (pp. 88-91). ISSN 1310-3946.

18. Jaipuria, A., & Lakshminarayanan, P. A. (2022). Prediction of the Rate of Heat Release of Mixing-Controlled Combustion in a Common-Rail Engine with Pilot and Post Injections. In: Modelling Diesel Combustion. Mechanical Engineering Series. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16-6742-8_10.

19. Liu, J., Yu, M., Yu, Z., & Nicolosi, V. (2023). Design and advanced manufacturing of electromagnetic interference shielding materials. Materials Today, 66, 245-272. https://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.03.022.

20. Gao, G. Q., Lu, M., & Yang, Z. P. (2013). Electromagnetic interference analysis of magnetic resistance sensors inside a projectile under complex electromagnetic environments. Journal of Physics: Conference Series. https://doi.org/10.1088/1742-6596/418/1/012082.

21. Prokhorenko, A. O., Kravchenko, S. S., & Sweetsky, E. I. (2022). The method of organizing two-stage fuel injection into a diesel cylinder using hydromechanical fuel equipment. Internal combustion engines, (2), 25-32. https://doi.org/10.20998/0419-8719.2022.2.04.

22. Wróblewski, P. (2023). The Theory of the Surface Wettability Angle in the Formation of an Oil Film in Internal Combustion Piston Engines. Materials, 16(11), 4092. https://doi.org/10.3390/ma16114092.

23. Wróblewski, P. (2023). Reduction of friction energy in a piston combustion engine for hydrophobic and hydrophilic multilayer nanocoatings surrounded by soot. Energy, 271, 126974. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.126974.

24. Rogovyi, A., Korohodskyi, V., Khovanskyi, S., Hrechka, I., & Medvediev, Y. (2021). Optimal design of vortex chamber pump. Journal of Physics: Conference Series, 1741(1), 2021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012018.

• < Попередня
• Наступна >