Идентификация максимального давления цикла безмоторным методом на основе удельной рефракции

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Российские учёные постоянно занимаются вопросами оценки работы двигателя нестандартными методами, как их принято называть «экспресс-методами». Во многих случаях, если исходные компоненты сохраняют относительное постоянство своих физико-химических свойств, определение показателей работы может быть проведено достаточно простыми классическими методами рефрактометрии, магнитооптики, денсиметрии, межфазной тензиометрии или их сочетанием (комплексированием).

Цель работы — является идентификация максимального давления цикла при работе дизеля безмоторным методом на основе значений удельной рефракции для каждого вида биотоплива.

Материалы и методы. Объектом исследований явился четырёхтактный двигатель с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха Д-245.5S2. Для исследования были подготовлены смеси ДТ с этанолом, рапсовым и сурепным маслом. Массовая доля масел и этанола в смеси варьировалось от 0% до 50%. Для каждого образца измерялась плотность d и показатель преломления. Измерения проводились при температуре окружающей среды 20°С. Показатель преломления образцов измерялся с помощью рефрактометра ИРФ-454б. Плотность определялась с помощью пикнометра ПЖ-2-25 и лабораторных весов VIBRAAJH-620CE по ГОСТ 3900-85 “Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности”.

Результаты. Анализ данных показал, что имеет место сильная корреляционная связь межу удельной рефракцией sR и максимальным давлением в цилиндре Pz (МПа). Были разработаны модели линейной регрессии для различных составов альтернативных топлив, позволяющие определять максимальное давление цикла при работе дизеля.

Заключение. Применение предложенных зависимостей позволяет с достаточной точностью идентифицировать максимальное давление цикла при работе дизеля безмоторным способом.

Об авторах

Сергей Александрович Плотников

Вятский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: PlotnikovSA@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-8887-4591
SPIN-код: 4899-9362

д-р техн. наук, профессор кафедры «Технология машиностроения»

Россия, Киров

Павел Вячеславович Гневашев

Вятский государственный университет

Email: GnevashevPV@inbox.ru
ORCID iD: 0009-0008-1131-9195
SPIN-код: 6103-3921

аспирант кафедры «Технология машиностроения»

Россия, Киров

Михаил Владимирович Смольников

Вятский государственный университет

Email: mihail.mai@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-8911-446X
SPIN-код: 5580-1330

канд. техн. наук, ст. преподаватель кафедры «Технология машиностроения»

Россия, Киров

Геннадий Петрович Шишкин

Кировский государственный медицинский университет

Email: shgp45@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-6591-8653
SPIN-код: 3764-5790

доцент, канд. пед. наук, заведующий кафедрой «Физики и медицинской информатики»

Россия, Киров

Список литературы

  1. Николаев В.Ф., Кутушев И.Р., Хамедзянов А.К. Рефракто-магнитооптический метод оценки эксплуатационных и теплотехнических характеристик реактивных и дизельных топлив // Вестник Казанского технологического университета. 2003. № 2. С. 302–314.
  2. Николаев В.Ф., Султанова Р.Б., Пеньковский А.И. и др. Методы определения состава и модели описания физико-химических и эксплуатационных свойств многокомпонентных смесей. Уч. пособие. Казань: КНИТУ, 2008.
  3. Верещагин А.Л., Балабанова С.С. Рефрактометрический анализ. Бийск: АлтГТУ, 2018.
  4. Плотников С.А., Смольников М.В. Исследование показателей процесса сгорания новых этаноло-топливных эмульсий // Инновационные решения в технологиях и механизации сельскохозяйственного производства : сб. науч. тр. Горки: БГСХА, 2019. Вып. 4. С. 159–163.
  5. Гневашев П.В., Плотников С.А., Смольников М.В. Безмоторный метод оценки альтернативных топлив // Инженерное и экономическое обеспечение деятельности транспорта и машиностроения : сб. материалов VI Междунар. Науч. Конф. Молодых учёных, Гродно, 2 июня 2022 г. Гродно: ГрГУ им. Янки Купалы, 2022. 124–129.
  6. Гневашев П.В., Плотников С.А., Смольников М.В. и др. Безмоторные методы оценки эксплуатационных свойств альтернативных топлив с добавкой этанола // Транспорт на альтернативном топливе. 2022. № 6 (90). С. 72–76.
  7. Гневашев П.В., Плотников С.А., Смольников М.В. Безмоторная оценка экспресс-методом свойств биотоплив на основе трёх компонентов // Инновационные решения в технологиях и механизации сельскохозяйственного производства : сб. науч. тр. Горки : БГСХА, 2023. Вып. 8. С. 265–268.
  8. Марков В.А., Патрахальцев Н.Н. Спиртовые топлива для дизельных двигателей // Транспорт на альтернативном топливе, 2009. № 6. С. 40–46.
  9. Марков В.А., Гайворонский А.И., Грехов Л.В. и др. Работа дизелей на нетрадиционных топливах: уч. пособие. М.: Легион-Автодата, 2008.
  10. Саблина З.А., Широкова Г.Б., Ермакова Т.И. Лабораторные методы оценки свойств моторных и реактивных топлив. М.: Химия, 1978.
  11. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. М.: Колос, 1984.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Индикаторные диаграммы дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при n = 1800 мин-1.

Скачать (146KB)
3. Рис. 2. Графические зависимости удельной рефракции и максимального давления цикла на составах топлив с различным содержанием этанола, рапсового и сурепного масел.

Скачать (210KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).