WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 17 |

Исследование эксплуатационно-технологических показателей работы сельскохозяйственных тракторов, оснащенных газобаллонным оборудованием

-- [ Страница 2 ] --

• Инжекторные системы с распределенным впрыском газа.

Электронные системы с рычажно-механическим регулированием подачи Этот класс систем представлен фирмами «Ловато», «Ланди Ренцо»

(Италия), GFI, ЕСО (Канада), Nippon (Япония) и др. Представленные этими фирмами системы применяются на двухтактных и четырехтактных двигателях, перекрывающих широкий мощностной диапазон: от мопедов до грузовых автомобилей большой грузоподъемности и автобусов.

В настоящее время, широкое внедрение получили электронные блоки управления, обеспечивающие новые функциональные возможности:

– регулирование количества подаваемого газа не только по разрежению во впускном коллекторе, но и по зонду для поддержания параметров токсичности в заданных пределах, а также по изменению температуры двигателя, воздуха и газа;

– поддержание стабильных оборотов холостого хода за счет регулирования подачи воздуха или топлива дополнительными шиберными или лопастными устройствами с электроприводом, управляемыми на основе данных от датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Введение элементов электронного регулирования в традиционные рычажномембранные системы, конечно, не устранило их основные недостатки (неравномерность дозирования газа по цилиндрам, большая инерционность газового потока, недостаточная надежность механических регуляторов давления).

В то же время, частичная электронизация позволила значительно увеличить стабильность работы оборудования, что при относительно невысокой стоимости сохраняет привлекательность механических систем для потребителя. Кроме того, жесткой проверки на токсичность отработавших газов в условиях повседневной чувствительными, по сравнению со стационарными) измерителями токсичности значительных отклонений от нормы не выявляет [6].

Необходимо отметить, что на механические системы в силу их сравнительной дешевизны приходится значительный объем рынка. В первую очередь следует назвать страны, в которых по лицензии выпускаются (и в ближайшие несколько лет будут выпускаться) значительные объемы автомобилей «доэлектронного» поколения, такие, как: Аргентина, Бразилия, Египет, Индия, Иран, Китай, Турция. Существенную долю рынка рычажно-мембранные системы сохраняют и в Европе [6].

Инжекторные системы с центральным впрыском газа микропроцессорными блоками управления, занимают промежуточное положение между эжекторными и инжекторными системами подготовки газовоздушной смеси с распределенной подачей. Они имеют следующие преимущества:

– стабильное дозирование газа независимо от внешних условий (степени засоренности воздушного фильтра, уменьшения плотности газа при повышении температуры);

– необходимость минимальной доработки двигателя при установке газовой системы (по сравнению с распределенной инжекторной);

– высокие энергетические показатели;

– стабильность параметров системы во времени;

– возможность коррекции состава газовоздушной смеси по зонду (при работе с 3х-компонентным нейтрализатором);

В то же время инжекторным системам с центральным впрыском газа присущ ряд недостатков, главными из которых являются [6]:

– значительная инерционность систем за счет больших паразитных объемов впускного ресивера;

– невозможность дозирования топливной смеси индивидуально для каждого цилиндра;

– выброс несгоревшего метана в выпускную систему за счет значительного перекрытия фаз открытия впускных и выпускных клапанов современных двигателей (снижение экономичности и увеличение выбросов СН).

Такие системы производят фирмы Woodward, GFI, AFS (Канада), Nippon (Япония); КамАЗ - МАДИ (Россия); «Мерседес-Бенц» (Германия).

Системы с центральным инжекторным впрыском применяют и такие известные фирмы Европы как VOLVO и SKANIA (Швеция), причем их специалисты считают, что такие системы – это разумный компромисс между ценой и качеством. При этом они признают, что дальнейшее совершенствование таких систем бесперспективно [6].

В России разработкой газодизельных систем занимается ряд предприятий:

ЗАО «Газомотор», НПФ «САГА», ООО «ППП «Дизельавтоматика», ЗАО «Автосистема» и др. Все работы в данном направлении не имеют достаточно широкого распространения и находятся в состоянии научного поиска.

Практически все разработки представлены в виде опытных образцов, требующих научных испытаний и апробации газового оборудования в условиях реальной эксплуатации.

Для сельского хозяйства предпочтительно применение газодизельного цикла, так как при этом дизель имеет возможность работать как на газообразном, так и на традиционном дизельном топливе, что повышает гибкость использования сельскохозяйственных тракторов, а также увеличивает продолжительность работы на одной заправке [6].

газотопливной системы с механическим всережимным эжекторным регулированием подачи газа. Она включает в себя две секции 2 и 3 по девять стальных баллонов объемом 50 литров с манометрами на каждой секции, заправочное устройство 7, магистральный вентиль 9, подогреватель газа 11 с подводом теплоносителя из системы охлаждения двигателя 21, редуктор высокого давления (РВД) 16, электромагнитный клапан с фильтром 20, редуктор низкого давления (РНД) 25.

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема бортовой эжекторной системы подачи газа трактора К-701 при всережимном регулировании с механическим приводом дозатора газа.

Схема газодизельной топливной аппаратуры тракторов К-700А и К-701 с микропроцессорной системой управления подачей газа СЭРГ-500 производства ООО «ППП «Дизельавтоматика» (г. Саратов) показана на рисунке 1.2 [6].



микропроцессорная система укомплектована редуктором высокого давления и двумя параллельно соединенными редукторами-подогревателями низкого давления производства ОАО «Автосистема». Параллельное подключение двух редукторов позволяет добиться необходимого расхода газа при максимальной мощности газодизеля (50…55 м3/ч). Возможна установка одного доработанного двухступенчатого редуктора повышенной производительности НПФ «Сага», в этом варианте редуктор имеет две ступени – высокого и среднего давления.

Количество подаваемого газа в данной схеме регулируется газовым дозатором, который управляется системой электронного регулирования СЭРГв состав которой входят блок автоматического контроля системы (БАКС) и ряд необходимых датчиков [35].

Рисунок 1.2 – Система питания газодизеля под управлением СЭРГ-500.

Однако у данной системы не устранен недостаток предыдущей системы:

величина запальной дозы остается постоянной, а нагрузочный режим поддерживается регулированием расхода газа, т. е. осуществляется качественное регулирование мощности дизеля. При таком регулировании на режимах с частичной нагрузкой образуются бедные газовоздушные смеси, сгорающие хуже, чем смеси на основе дизельного топлива, что приводит к увеличению расхода топлива и выбросов продуктов его неполного сгорания (СН х, СО) [43]. Таким образом, системы эффективны только на режимах максимальной и близкой к ней нагрузок, на переходных же режимах доля газового топлива снижается вплоть до перехода в чисто дизельный режим. Кроме того, при фиксированном положении рейки и изменении частоты вращения изменяются цикловая подача топлива топливным насосом и, соответственно, запальная доза дизельного топлива, причем это изменение является неуправляемым, что также сказывается на эффективности работы двигателя [6].

С целью решения задачи динамического регулирования подачи как газа, так и запальной дозы дизельного топлива Саратовским государственным аграрным университетом им. Н. И. Вавилова совместно с НТЦ «Авангард» была разработана система для двигателя ЯМЗ-236, которая отличается от имеющихся тем, что механический регулятор частоты вращения двигателя полностью упраздняется (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 – Схема системы питания дизеля с центральным впрыском газа.

На кулачковом валу топливного насоса установлен датчик частоты вращения, а на рейке – шаговый электродвигатель для ее перемещения и датчик положения топливной рейки. Рычаг управления оборудован датчиком углового перемещения. Управление осуществляется от электронного блока, который получает информацию с датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя (скоростной режим работы двигателя) и датчика положения рычага управления (нагрузочный режим работы двигателя) и устанавливает требуемую величину запальной дозы дизельного топлива (перемещением рейки топливного насоса) и газа (газовым дозатором). Таким образом, на всех режимах работы двигателя можно устанавливать соответствующее соотношение дизельного топлива и газа [22].

Еще одним решением задачи может послужить переход к количественнокачественному (смешанному) регулированию и ограничению максимального коэффициента избытка воздуха на уровне близком к оптимальному [22]. Именно такое регулирование реализуется в системе управления топливоподачей газодизеля «КамАЗ-7409.10». Она включает в себя электронный блок управления, газовую заслонку и электромагнитный клапан в магистрали подачи газа, заслонку во впускном трубопроводе после смесителя, кулачок-ограничитель для регулирования запальной дозы дизельного топлива (при работе с механическим регулятором частоты вращения), исполнительные механизмы управления заслонками и кулачком-ограничителем, датчики частоты вращения и разрежения во впускном трубопроводе после заслонки дозирования смеси [6].

Следует отметить, что электронное управление различными параметрами в настоящее время широко применяется на зарубежных газовых и газодизельных двигателях. В ходе испытаний такой системы были выявлены следующие недостатки [22]:

– значительная инерционность системы за счет больших паразитных объемов впускного ресивера;

– выброс несгоревшего метана в выпускную систему за счет значительного перекрытия впускных и выпускных клапанов (снижение экономичности и увеличение выбросов СН);

– невозможность дозирования топливной смеси индивидуально для каждого цилиндра, в результате его наблюдается непостоянство состава смеси в камере сгорания.

Для наиболее рационального использования дизельного и газообразного топлива Саратовским государственным аграрным университетом им. Н. И.

Вавилова совместно с ООО «ППП Дизельавтоматика» разработана система питания газодизеля с распределенной подачей газообразного топлива [22].

Конструкция системы с распределенным впрыском топлива (рисунок 1.4) отличается от серийных аналогов наличием газовых клапанов, установленных в воздушном коллекторе напротив каждого цилиндра двигателя, что обеспечивает распределенную подачу газа, и электронного регулятора положения топливной рейки ТНВД [22].

Конструкция системы также позволяет использовать эффект эжекции, заключающийся в передаче энергии потока газа, подаваемого под давлением через электромагнитный клапан в смеситель, потоку воздуха, поступающего из впускного коллектора при их турбулентном смешении, тем самым улучшая наполнение камеры сгорания во время цикла всасывания, т. е. увеличивает коэффициент наполнения камеры сгорания, который непосредственно влияет на мощность двигателя [22].

газообразного топлива.

Для повышения равномерности подачи топлива в системе применен газовый коллектор Его выходные патрубки расположены на одном расстоянии от впускного. Это позволяет добиться равного давления в трубопроводах, подводящих газ к газовым форсункам. Кроме того, коллектор выполняет функцию фильтра, задерживающего абразивные частицы, которые поступают вместе с газом.

В последние годы во многих регионах России (Рязанской, Владимирской, Пензенской, Самарской, Саратовской областях, Ставропольском и Краснодарском краях) активно реализуются программы по переводу автомобильного транспорта и сельскохозяйственных тракторов на газомоторное топливо. В отдельных хозяйствах указанных регионов работают тракторы К-700А, Т-150К, МТЗ-80/82, ДТ-75М (рисунок 1.5), РТМ-160 с газобаллонным оборудованием [107].



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 17 |
 


Похожие материалы:

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.