ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА НА РЕЖИМАХ ХОЛОСТОГО ХОДА ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, РАЗРАБОТАННОГО НА БАЗЕ ДИЗЕЛЯ

Конвертация дизельных двигателей для работы на газе - важная народнохозяйственная задача. При этом газовая модификация двигателя имеет ряд принципиальных отличий от дизельного: принудительное зажигание вместо самовоспламенения от сжатия; как правило, внешнее смесеобразование вместо внутреннего; количественное регулирование нагрузки - дроссельной заслонкой - вместо качественного. Последнее обстоятельство является одной из главных причин ухудшения экономичности газовой модификации особенно на малых режимах, что объясняется существенным увеличением насосных потерь при уменьшении нагрузки путем дросселирования. Наибольшее значение таких потерь соответствует режиму холостого хода двигателя. Авторы рассмотрели возможность повышения экономичности газовой модификации за счет реализации цикла Миллера, где уменьшение нагрузки достигается за счет регулирования фаз газораспределения - в основном, продолжительности и момента закрытия впускного клапана. В таком случае уменьшение нагрузки достигается без применения дросселирования топливовоздушной смеси. Анализ выполнен расчетным методом, для чего была разработана специальная программа, учитывающая основные физические процессы работы газового двигателя на малых режимах работы. Рассмотрено несколько вариантов улучшения экономичности на малых режимах работы применительно к принятому за прототип двигателю типа КАМАЗ-820.74-300, включая возможность обеднения рабочей смеси, увеличения степени сжатия, регулирования нагрузки только за счет фаз газораспределения. Найдены значения температур и давлений в характерных точках индикаторной диаграммы, а также значения индикаторного коэффициента полезного действия, расхода топлива и других параметров для пяти исследованных вариантов реализации холостого хода. Представлены расчетные индикаторные диаграммы для рабочего процесса по циклу Миллера на холостом ходу. Показан оптимальный вариант, где возможное повышение топливной экономичности на режиме холостого хода составляет 25 % по сравнению с прототипом.

двигатель внутреннего сгорания, газовые двигатели, режим холостого хода, цикл Миллера, экономичность двигателя, насосные хода, фазы газораспределения, регулирование фаз газораспределения