Влияние биотоплив на процессы впрыскивания и сгорания в цилиндре дизеля

Введение (постановка задачи и актуальность). Потребность автотранспорта в моторных топливах растёт от года к году. Ограниченность нефтяных ресурсов приводит к необходимости поиска решений по замене этого топлива альтернативным. К этому также подталкивает сложившаяся неблагоприятная экологическая обстановка. Вопрос о возможности применения альтернативных топлив в уже существующих двигателях требует исследования их влияния на различные аспекты работы двигателя, включая процессы топливоподачи и сгорания в цилиндре двигателя.
Цель исследования – получить характеристики топливоподачи и сгорания в дизеле при работе на метаноле и метиловом эфире рапсового масла.
Методология и методы. В качестве объекта исследования выбран тракторный дизель размерности 2Ч 10,5/12,0, воздушного охлаждения, с объёмным смесеобразованием. Характеристики, представленные в работе, снимались на номинальном режиме при частоте вращения коленчатого вала n = 1800 мин^-1 и среднем эффективном давлении в цилиндре p_e = 0,588 МПа, а также на режиме максимального крутящего момента n = 1400 мин^-1, p_e = 0,594 МПа. Подача запального топлива на всех режимах фиксирована. Установочные углы опережения впрыска топлива постоянны и составляют 34° поворота коленчатого вала до верхней мёртвой точки для каждого вида топлива.
Результаты и научная новизна. В статье представлены результаты стендовых испытаний дизеля при работе на метаноле и метиловом эфире рапсового масла на двух характерных режимах. Представлены показатели процесса топливоподачи и сгорания в цилиндре дизеля. Анализ данных показателей позволяет установить влияние процесса подачи топлива на характеристики сгорания в двигателе.
Практическая значимость заключается в возможности использования полученных результатов для совершенствования работы дизелей на альтернативных возобновляемых топливах.

1. Saccullo M., Ny-gren A., Benham T., Denbratt I. Alcohol flexible HD single cylinder diesel engine tests with separate dual high pressure direct fuel injection // Fuel. – 2021. – No. 294. – Article 120478.

2. Kasinath P., Ramesh A. HCCI combustion of methanol along with diesel through novel injection strategies and its potential over conventional dual fuel combustion // Fuel. – 2022. – No. 324. – Article 124766.

3. Dhananjay K., Utkarsha S., Krishn Ch., Avinash K.A. Experimental investigations of methanol fumigation via port fuel injection in preheated intake air in a single cylinder dual-fuel diesel engine // Fuel. – 2022. – No. 324. – Article 124340.

4. Zhiyong L., Yang W., Yongjian W., Zibin Y., Zhanbin G., Zixiao Y., Xudong Zh. Effects of fuel injection timings and methanol split ratio in M/D/M strategy on a diesel/methanol dual-fuel direct injection engine // Fuel. – 2022. – No. 325. – Article 124970.

5. Wenhui T., Tao S., Wenjun G., Kangbo L., Lei Sh., He L. The effect of diesel pilot injection strategy on combustion and emission characteristic of diesel/methanol dual fuel engine // Fuel. – 2022. – No. 324. – Article 124653.

6. Changchun X., Yuan Zh., Yejian Q., Haengmuk Ch. Effect on the performance and emissions of methanol/diesel dual-fuel engine with different methanol injection positions // Fuel. – 2022. – No. 307. – Article 121868.

7. Wang B., Yao A., Yao C., Chen C., Lu H., Feng J. Experimental investigation on methanol auto-ignition in a compression ignition engine under DMDF mode // Fuel. – 2019. – No. 237. – P. 133–141.

8. Бендик М.М., Фомин В.М., Хайсам А.Г. [и др.] Применение спиртового топлива в дизелях // Тракторы и сельхозмашины. – 2003. – № 8. – С. 10–13.

9. Марков В.А., Гайворонский А.И., Грехов Л.В., Иващенко Н.А. Работа дизелей на нетрадиционных топливах. – М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2008. – 464 с.: ил.

10. Уханов А.П., Рачкин В.А., Уханов Д.А. Рапсовое биотопливо. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – 229 с.

11. Лиханов В.А., Фоминых А.В., Копчиков В.Н. Работа дизеля на метаноле и рапсовом масле // Тракторы и сельхозмашины. – 2015. – № 1. – С. 3–5.

12. Фоминых А.В., Копчиков В.Н., Николаевский М.Д. Определение оптимальных установочных углов опережения впрыска метанола и метилового эфира рапсового масла дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с двойной системой топливоподачи // Аграрный научный журнал. – 2015. – № 1. – С. 51–53.