Повышение энергетической эффективности газового двигателя 6ЧН13/15 применением термодинамического цикла Миллера

Введение. В настоящее время особенно актуален вопрос топливной экономичности, нормирования выбросов вредных веществ и поиска альтернативных топлив. Выбор природного газа как альтернативы традиционным топливам при конвертировании двигателя накладывает свои ограничения, избежать которые возможно, применив цикл Миллера.

Цель исследования - определить потенциал повышения энергоэффективности газового двигателя, конвертированного из дизеля 6ЧН13/15 и работающего по циклу Миллера с ранним закрытием впускного клапана в сравнении с двигателем, работающим по циклу Отто.

Методология и методы. Исследования проводились методом натурного эксперимента.

Результаты и научная новизна. Проведён сравнительный анализ результатов экспериментальных исследований различных термодинамических циклов двигателей, работающих на природном газе. Полученные результаты будут использоваться при создании газового двигателя и дальнейшей его оптимизации путём управления рабочим процессом и системой подачи воздуха.

Практическая значимость. Предложены результаты сравнения показателей двигателей, работающих по термодинамическим циклам Миллера с ранним закрытием впускного клапана и Отто. Полученные результаты могут быть интересны автопроизводителям грузовых автомобилей и специалистам в области двигателестроения.

1. Александров А.А., Марков В.А. Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания. - М.: ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», 2012. - 791 с.

2. Aslam M.U., Masjuki H.H., Kalam M.A., Abdesselam H., Mahlia T.M.I., Amalina M.A. An experimental investigation of CNG as an alternative fuel for a retrofitted gasoline vehicle // Fuel. - 2006. - Vol. 85. - P. 717-724.

3. Kato T., Saeki K., Nishide H., Yamada T. Development of CNG fueled engine with lean burn for small size commercial van // JSAE Review. - 2001. -Vol. 22. - P. 365-368.

4. Лукшо В.А. Комплексный метод повышения энергоэффективности газовых двигателей с высокой степенью сжатия и укороченными тактами впуска и выпуска: дисс. ... д-ра техн. наук. - М.: ФГУП «НАМИ», 2015. - 369 с.

5. Moro D., Ponti F., Serra G. Thermodynamic Analysis of Variable Valve Timing Influence on SI Engine Efficiency // SAE Paper. - 2001. - No. 2001-01-0667.

6. Бахмутов С.В., Козлов А.В., Лукшо В.А., Теренченко А.С. Проблемные вопросы создания высокофорсированных газовых и газодизельных двигателей // Механика машин, механизмов и материалов. - 2018. -№ 4. - С. 13-23.

7. Wei H., Shao A., Hua J., Zhou L., Feng D. Effects of applying a Miller cycle with split injection on engine performance and knock resistance in a downsized gasoline engine // Fuel. - No. 214 (2018). - P. 98-107.

8. Ferrera M. Highly Efficient Natural Gas Engines // SAE Technical Paper. - 2017. - No. 2017-24-0059.

9. Kovacs D., Eilts P. Potentials of Miller Cycle on HD Diesel Engines Using a 2-Stage Turbocharging System // SAE Technical Paper. - 2018. - No. 2018-01-0383.

10. Liao S., Jiang D., Cheng Q. Determination of laminar burning velocities for natural gas // Fuel. - 2004. -No. 83. - P. 1247-1250.

11. Козлов А.В., Теренченко А.С. Современные требования к уровню энергетической эффективности транспортных средств // Журнал автомобильных инженеров. - 2014. - № 1 (84). - C. 28-33.