Файл: Ахмедов, Р. Б. Газ в народном хозяйстве Узбекистана.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 73
Скачиваний: 0
Прежде всего необходимо было установить эксплуа тационные и моторные свойства этих топлив. В работе рассмотрены основные оценочные параметры четырех видов местного моторного топлива: природных и сжи женных (пропан-бутановых) газов, легких и тяжелых газовых конденсатов. Определен индивидуальный со став природных и сжиженных пропан-бутановых газов, фракционный состав легких и тяжелых газовых кон денсатов. На основе этих данных была сделана попыт
ка теоретически оценить |
эксплуатационные |
и мотор |
ные свойства этих топлив. |
работы двигателей |
внутрен |
Большое значение для |
него сгорания имеют антидетонационные характерис тики легких видов топлива и данные по воспламеняе мости (цетановые числа) тяжелых топлив. Для газо вых топлив был разработан и применен метод крити ческих степеней сжатия. Были определены зоны бездетонационного сгорания метана, пропана и некоторых
природных |
газов. |
Для метана Z;Kp = -19, для пропана |
Якр = 12,0, |
а для |
природных газов в зависимости от |
содержания различных тяжелых углеводородных ком понентов, которые играют роль продетонаторов.
Октановое число легкого газового конденсата место рождения Южный Мубарек было определено равным 53,5 единицы, что недостаточно для современных двига телей. Поэтому были исследованы возможности повыше ния антидетонационной стойкости газового конденсата с помощью антидетонаторов, а также возможности его использования как составной части (компонента) высо кооктановых топлив.
Экспериментальное определение цетановых чисел газовых конденсаторов некоторых среднеазиатских мес торождений (Ачак, Шахпахты, Наип) показало, что по
этим |
показателям |
исследованные |
тяжелые |
газокон |
денсаты не уступают стандартным дизельным |
топли |
|||
вам. |
Исследование |
влияния температурного |
режима |
|
на вязкость и плотность легких и |
тяжелых |
газовых |
конденсатов дало разную картину. Если эти показате ли для легкого газоконденсата близки к данным по бензину, то данные по вязкости тяжелых газовых конден сатов несколько ниже вязкости дизельного топлива. Исходя из этого, была исследована возможность повы шения вязкости газового конденсата его смешением с ди
201
зельным топливом, различными маслами и добавлением присадок. Наилучшие результаты обеспечила полизобутиленовая присадка ПН-200.
Значительное внимание уделено в исследованиях наряду с другими свойствами, экспериментальному определению теплофизических свойств и, в частности, теплопроводности газовых моторных топлив.
Полученные данные по свойствам исследованных топлив позволили установить техническую возмож ность применения рассмотренных видов местного топ лива для автомобильных двигателей. Вместе с тем необ
ходимо |
было произвести |
экспериментальную |
про |
верку |
полученных данных |
в реальных условиях |
экс |
плуатации. |
|
|
В большинстве районов Средней Азии условия экс плуатации автомобилей имеют определенную специфи ку. Поэтому применение стандартных методов испы таний двигателей и автомобилей, не могло дать точных данных.
Для проведения стендовых испытаний двигателей в конкретных природно-климатических условиях были
разработаны |
и изготовлены два |
передвижных стенда |
мощностью |
до 150 л. с. и 350 л. с. |
соответственно. Для |
обеспечения |
возможности одновременной регистрации |
большого количества параметров была разработана и применена автоматическая измерительная система (АИС), обеспечивающая одновременную запись мно гих быстроизменяющихся процессов.
Для проведения сравнительных лабораторно-дорож ных испытаний автомобилей с различными видами топ
лива .была также |
разработана |
специальная методи |
ка и оригинальное оборудование. |
||
Для исследования |
режимов |
движения автомобиля |
на различных видах топлива был разработан и изго товлен специальный режимомер с 20 каналами, по ко
торым поступали данные и велись записи |
парамет |
ров работы двигателя и автомобиля. |
|
Перед определением основных характеристик дви |
|
гателей была снята серия регулировочных |
характе |
ристик, на основе которых были подобраны для каж дого вида топлива оптимальные составы горючей смеси, требуемые углы опережения зажигания или опереже ния впрыска и др. На основе результатов сравни
202
тельных регулировочных испытаний было установ лено:
1.Для бензина и легкого газового конденсата регу лировочные параметры весьма близки между собой.
2.По мере снижения плотности воздуха оптималь
ный коэффициент избытка воздуха сдвигается в сто рону более богатых смесей.
3. На газообразных |
топливах лучшие |
показатели |
по мощности и топливной экономичности |
двигателя |
|
достигаются при более |
бедных смесях, чем |
на бензи |
не и газовом конденсате, что может быть объяснено более широкими пределами воспламеняемости этих топлив.
Для выявления влияния вида топлива на внешние показатели двигателя, являющиеся, как правило, опре деляющими при решении вопроса о выборе вида топлива для конкретного типа автомобилей, были сняты скорост ные характеристики двигателя.
Проведенные исследования показывают, что мощностные и экономические показатели двигателей, ра ботающих:
1) «а легких газовых конденсатах и на стандарт
ных топливах, практически одни и те же; |
|
сжатия |
|||||||
2) |
на |
сжиженном |
газе, при |
степени |
|||||
<5 =7,3 несколько выше, чем на бензине; |
|
|
|
||||||
3) |
на природном газе, при этой же степени сжа |
||||||||
тия показатели |
несколько |
хуже, чем |
на |
бензине, |
из- |
||||
за того, что степень сжатия |
является |
не оптимальной; |
|||||||
4) |
на |
тяжелом газовом |
конденсате |
получены |
та |
||||
кие же или несколько меньшие удельные |
расходы топ |
||||||||
лива |
по сравнению с работой на дизельном топливе. |
||||||||
Изменение |
параметров |
окружающей |
среды |
с |
Р6= 727 мм рт. ст. и tB0M =40 ±44° до Pq=607 мм рт. ст.
и £в03Д =25—29° вызвало заметное снижение показателей двигателя, работающего на всех видах топлива. Вме сте с тем следует отметить, что воздействие пониженного
барометрического давления |
менее заметно сказывается |
|||
на газовых |
топливах и тем |
меньше, |
чем легче топ |
|
ливо. |
Одновременно с измерением внешних характери |
|||
стик |
двигателей производилось их |
индицирование. |
||
Обработка |
индикаторных |
диаграмм |
производилась |
с помощью ЭВМ «Минск-22» по разработанной пнститу-
203
том программе. Полученные данные позволяют сделать вывод о влиянии вида топлива на особенности проте кания отдельных этапов процесса сгорания в зави симости от рода применяемого топлива. На газооб разных топливах период видимого сгорания меньше, чем на других видах топлива. Несколько большее значение периода видимого сгорания при работе дви
гателя на |
бензине |
объясняется, |
видимо, |
разницей в |
степенях |
сжатия. |
Для легкого |
газового |
конденсата |
и бензина период |
видимого сгорания одинаков. Ве |
личина максимального давления сгорания зависит от степени сжатия двигателя, теплотворности горючей смеси и скорости сгорания топлива. Снижение атмо сферного давления вызвало уменьшение коэффициента активного тепловыделения, однако на газовых топли вах оно менее заметно.
Индицирование рабочего цикла дизеля при исполь зовании трех видов тяжелого газоконденсата и ди зельного топлива производилось на пяти различных скоростных режимах. Обработка индикаторных диа грамм показала, что характер изменения параметров рабочего цикла по оборотам коленчатого вала идентичен для всех видов топлива, однако абсолютные значения максимального давления цикла, скорости нарастания давления и степени его повышения на газовом кон денсате выше, чем на дизельном топливе. Однако эта разница не столь значительна, чтобы представлять опасность для прочности и износа деталей. На газо вом конденсате индукционный период больше, а пе риод видимого сгорания меньше, чем на дизельном топ ливе.
Полученные данные получили полное подтвержде ние в ходе лабораторно-дорожных, пробеговых и экс плуатационных испытаний автомобилей на разных видах топлива.
Особое внимание в комплексе проведенных иссле дований было уделено определению износных харак теристик работы двигателей на разных видах топ лива.
Износостойкость основных деталей двигателей, ра ботающих на разных видах топлива, определялась с помощью различных методов. Применялись методы спектрального определения «железа в масле», метод
204