Influence of technology level of fuel on the efficiency of operation of internal combustion engines of motor-and-tractor vehicles


Cite item

Full Text

Abstract

The effect of energoinformational field created by Kozyrev’s generator of heavy particles on the fuel and on fuel supply system of internal combustion engines leads to the improvement of operational performance of motor-and-tractor vehicles. Kozyrev’s generator of heavy particles is a centrifugal-vortex source creating a stream of particles in vertical direction. The stream of particles affects any device in its area of influence. The principle of Kozyrev’s generator of heavy particles is based on the energoinformational concept of the structure of matter and on effects generated by gravity waves. Today the mechanism of this interaction in terms of classical science is understudied. Studies carried out on an automated test bench system in Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering are aimed at quantitative and qualitative assessment of the effect occasioned by bombardment of fuel and internal combustion engine with heavy particles stream. The obtained results show a positive effect of Kozyrev’s generator of heavy particles on operational parameters of internal combustion engines. Primarily it’s the increasing of fuel efficiency and reducing of harmful emissions into the atmosphere. The comprehensive research will allow to form conceptual framework of the effect of Kozyrev’s generator of heavy particles on the technology level of used fuel, as well as assess the impact of this level on the efficiency of motor-and-tractor vehicles in general. The aim of further researches in the subject area is to study the systemic effects that occur during the operation of Kozyrev’s generator of heavy particles.

Full Text

Введение Количественный рост машинно-тракторного парка, повышение уровня производства с.-х. продукции и объемов механизированных работ в растениеводстве сопровождаются увеличением расхода топливно-энергетических ресурсов. Потребление топлива в с.-х. производстве возросло почти вдвое за последние 15 лет. Мировая практика подтверждает, что рост объемов с.-х. продукции на 1% требует увеличения топливно-энергетических затрат на 2,5%. Очевидно, что дальнейшее увеличение валового потребления энергии - объективная закономерность. Поэтому проблема энергосбережения в с.-х. производстве актуальна. К приоритетным направлениям машинно-технологической модернизации аграрной отрасли относится повышение эффективности автотракторной техники на основе оценки и реализации технологического уровня применяемого топлива [1]. Цель исследования Цель экспериментальных исследований - определение влияния энергоинформационного поля, создаваемого генератором тяжелых частиц Козырева (ГТЧК), на топливно-экологические характеристики двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Материалы и методы ГТЧК представляет собой центробежно-вихревой генератор, формирующий в процессе работы поток частиц в вертикальном направлении (рис. 1). Поток частиц оказывает воздействие на любые устройства в поле его влияния. Гармонизируются процессы горения, повышается их эффективность, улучшаются свойства и полнота сгорания топлива, снижаются выбросы вредных веществ. Эти свойства ГТЧК позволяют использовать его в различных целях [2, 3]. Предварительные экспериментальные исследования проведены на автоматизированной системе стендовых испытаний, разработанной кафедрой транспортных систем автомобильно-дорожного факультета СПбГАСУ [4, 5]. В состав системы входят: - устройство управления и регистрации параметров работы ДВС, сопряженное с электронным блоком управления двигателя («Январь 5.1»); - бензиновый ДВС ВАЗ-21214-10; - нагружающее устройство (дисковый гидротормоз); - газоанализатор Tecnotest 488; - дополнительное регистрационное оборудование. В качестве топлива при проведении экспериментальных исследований использовали бензин марки АИ-95-К5. Воздействие на ДВС и применяемое топливо осуществляли с помощью ГТЧК (модель 003). Параметры работы двигателя учитывали на основе показаний, регистрируемых электронным блоком управления, сопряженным с компьютером устройства управления ДВС. Содержание отдельных компонентов отработавших газов (ОГ) определяли с помощью газоанализатора в точке, расположенной в выпускной системе после каталитического нейтрализатора. Во время испытаний температура окружающего воздуха в помещении составляла 20-22 °C. Программа исследований предусматривала проведение следующих мероприятий: 1) прогрев двигателя; 2) испытания двигателя с регистрацией показателей его работы при различных частотах вращения коленчатого вала без нагрузки и под нагрузкой без воздействия ГТЧК на топливо и двигатель; 3) воздействие ГТЧК на неработающий двигатель и используемое топливо в течение 60 мин; 4) прогрев двигателя; 5) испытания двигателя с регистрацией показателей его работы при различных частотах вращения коленчатого вала под нагрузкой с сохранением воздействия ГТЧК на двигатель. Испытания проводили с 10-кратной повторностью. Результаты и их обсуждение Полученные экспериментальные данные представлены в табл. 1, 2. Принятые обозначения: FREQ - показания датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя, мин-1; JAIR - массовый расход воздуха, кг/ч; JGBC - количество топлива, впрыскиваемое в цилиндр двигателя за 1 такт, мг/такт; JQT - расход топлива, л/ч; THR - открытие дроссельной заслонки, %; INJ - длительность впрыска, мс; TWAT - температура охлаждающей жидкости, °С; CO - объемное содержание СО в ОГ, %; СО2 - объемное содержание СО2 в ОГ, %; СH - объемное содержание СН в ОГ, %; O2 - объемное содержание О2 в ОГ, %; NОx - объемное содержание NОx в ОГ, %. Результаты воздействия генератора тяжелых частиц Козырева на топливно-экологические характеристики ДВС представлены в табл. 3. Таблица 1 Результаты стендовых испытаний ДВС без воздействия ГТЧК на топливо и двигатель Параметр Значение Нагрузка, кг·м 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 FREQ, мин-1 800 1800 2240 2480 2880 840 1240 2080 2520 3200 JAIR, кг/ч 17,1 24,7 31,5 33,1 40,9 11,7 14 25,1 24,4 31,8 JGBC, мг/такт 165,33 115,33 116,67 110,67 113,33 116,67 98,67 98,81 80 80 JQT, л/ч 1,4 2,2 2,8 2,9 3,5 1 11,3 10 2,1 2,7 THR, % 3 2 3 4 5 0 2 1 4 6 INJ, мс 3,6 2,69 2,81 2,73 2,81 3 2,58 2,48 2,06 2,06 TWAT, °С 93 95 101 99 99 97 93 97 95 97 CO, % 0 0,04 0 0 0 0 0 0 0 0 СО2, % 12,4 14,2 13,4 13,5 13,5 12,4 14,1 13,6 13,6 13,7 СH, % 26 77 49 38 30 75 36 24 32 28 O2, % 2,86 2,59 2,73 2,73 2,73 3,13 3,27 3,27 3,27 3,27 NОx, % 1,16 1,122 1,14 1,139 1,139 1,172 1,16 1,166 1,166 1,166 Таблица 2 Результаты стендовых испытаний ДВС после воздействия ГТЧК на топливо и двигатель с сохранением воздействия ГТЧК на двигатель в процессе испытаний Параметр Значение Нагрузка, кг·м 1 1 1 1 1 1 1 FREQ, мин-1 960 1960 2280 2480 2800 2200 1560 JAIR, кг/ч 18,4 23,4 27,3 30,4 35,1 24 29,6 JGBC, мг/такт 165,33 96 99,33 100,67 101,33 90 170,67 JQT, л/ч 1,7 2 2,4 2,6 3 2,1 2,8 THR, % 0 3 4 5 6 3 6 INJ, мс 3,65 2,35 2,39 2,46 2,46 2,2 3,74 TWAT, °С 90 93 91 97 95 93 97 CO, % 0,26 0,1 0,08 0,06 0 0 0 СО2, % 5,2 13,1 13,3 13,3 13,5 13,8 13 СH, % 1562 100 96 81 65 62 46 O2, % 1,77 2,04 2,04 2,04 2,18 2,18 2,32 NОx, % 1,029 1,1 1,099 1,1 1,109 1,107 1,122 Таблица 3 Влияние ГТЧК на топливно-экологические характеристики ДВС при экспериментальных исследованиях Параметр Значение Без ГТЧК После ГТЧК Без ГТЧК После ГТЧК Без ГТЧК После ГТЧК Без ГТЧК После ГТЧК Без ГТЧК После ГТЧК Нагрузка, кг·м 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 FREQ, мин-1 1040 1040 1800 1840 2240 2200 2480 2520 2880 2800 JAIR, кг/ч 18,4 14,6 24,7 21 31,5 24,9 33,1 27,6 40,9 33,9 JGBC, мг/такт 150 123,3 115,3 98,67 116,7 95,33 110,7 94,67 113,3 98,67 JQT, л/ч 1,7 1,4 2,2 1,9 2,8 2,2 2,9 2,5 3,5 2,9 THR, % 0 3 2 5 3 5 4 6 5 7 INJ, мс 3,4 2,85 2,69 2,41 2,81 2,34 2,73 2,41 2,81 2,42 TWAT, °С 90 90 95 91 101 91 99 99 99 95 CO, % 0,09 0,03 0,04 0,11 0 0,11 0 0,08 0 0,02 СО2, % 13,8 13,1 14,2 13,8 13,4 13,5 13,5 13,7 13,5 13,8 СH, % 87 88 77 87 49 77 38 65 30 44 O2, % 2,73 1,36 2,59 1,36 2,73 1,36 2,73 1,36 2,73 1,5 NОx, % 1,13 1,067 1,122 1,061 1,14 1,062 1,139 1,063 1,139 1,073 На основании полученных данных построены графики, показывающие влияние ГТЧК на топливно-экономические (рис. 2) и экологические (рис. 3) показатели работы ДВС. Выводы Приведенные экспериментальные данные по влиянию ГТЧК на объекты позволяют сформулировать промежуточные выводы и наметить пути дальнейших исследований в рассматриваемой предметной области. Наблюдается изменение параметров, характеризующих расход топлива, и экологических показателей в зависимости от воздействия ГТЧК на двигатель и используемое топливо (см. рис. 2, 3). Полученные результаты предварительных экспериментальных исследований указывают на снижение расхода топлива и изменение содержания вредных компонентов в ОГ: - снижение температуры ДВС при тех же нагрузках (в пределах 20%); - снижение расхода топлива (в пределах 20%); - снижение концентрации кислорода в ОГ (в пределах 50%); - снижение концентрации окиси азота в ОГ (в пределах 10%). Изменение параметров работы ДВС после воздействия ГТЧК может происходить как в результате комплексного влияния на топливо и системы двигателя, так и в результате влияния на единичный фактор, который служит первопричиной последующего изменения параметров. Для углубленного изучения механизма воздействия ГТЧК на работу ДВС, а также оценки качественных и количественных характеристик изменения показателей его работы, разработки рекомендаций по калибровке электронных систем управления двигателей и обоснованию способов управления ГТЧК необходимо продолжить комплексные исследования с учетом всех системообразующих факторов.
×

About the authors

M. A Kerimov

Saint-Petersburg State Agrarian University

Email: martan-rs@yandex.ru
DSc in Engineering Saint Petersburg - Pushkin, Russia

R. N Safiullin

Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

Email: safravi@mail.ru
DSc in Engineering Saint Petersburg, Russia

A. V Marusin

Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

Engineer Saint Petersburg, Russia

References

  1. Керимов М.А., Сафиуллин Р.Н., Марусин А.В. Оценка и прогнозирование эксплуатационных свойств топлив // Техника в сельском хозяйстве. 2014, №5. С. 14-16.
  2. Зныкин П.А. Предвидение Козырева // В кн.: Время и звезды: к 100-летию Н.А. Козырева / Отв. ред. Л.С. Шихобалов. СПб.: Нестор-История, 2008. С. 225-274.
  3. Фролов А.В. Новые космические технологии. Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. 379 с.
  4. Сафиуллин Р.Н. Теоретические основы эффективности энергопреобразования в ДВС и методы ее повышения: Монография. СПб.: Изд-во СПбГАСУ, 2011.
  5. Керимов М.А., Сафиуллин Р.Н., Марусин А.В. Оценка качественных показателей топлива на основе исследования его химмотологических процессов и свойств // Тракторы и сельхозмашины. 2014, №7. С. 44-47.

Copyright (c) 2016 Kerimov M.A., Safiullin R.N., Marusin A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies