Дизель-генераторная установка малой мощности с электронно-управляемым впрыском топлива

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Дизельные двигатели, применяемые в генераторных установках, как правило, работают в режимах переменных нагрузок. Поэтому с уменьшением нагрузки их технико-экономические показатели, как правило, ухудшаются. Объясняется это особенностью работы топливной системы дизеля, а именно с уменьшением нагрузок снижается давление и величина впрыскиваемого в цилиндр топлива, и в итоге впрыск оказывается «вялым», ухудшается качество смесеобразования и сгорания.

Цель. Повышение эффективных показателей дизель-генераторных установок с электронно-управляемым впрыском топлива.

Методы. Регулирование режимов работы дизеля электростанции осуществлялось с использованием электронно-управляемого соленоида фирмы Denso, который соединялся с топливным насосом высокого давления дизеля через штуцер.

Результаты. В статье рассмотрены результаты моторных исследований дизель-генераторной установки малой мощности с электронно-управляемой системой топливоподачи. Представленные в статье осциллограммы хода клапана и тока в обмотке электромагнита соленоида подтверждают эффективность его работы. Резкое снижение форсирующего тока на участке подъема клапана объясняется появлением противо ЭДС. Устойчивая работа соленоида на частотах вращения дизеля 3000–3100 мин-1 достигается за счет подвода к его обмотке форсирующего импульса от повышающего преобразователя напряжения, создаваемого путем разряда предварительно заряженного бустерного конденсатора.

Заключение. Раздельное регулирование топливоподачи в каждой секции насоса высокого давления позволило свести межсекционную неравномерность топливоподачи к нулю. Моторными стендовыми исследованиями дизель-генераторной установки с электронно-управляемой системой топливоподачи показано существенное снижение расхода топлива (на режимах малых нагрузок снижение доходит до 10%). Как отмечают авторы, переход на электронное регулирование режимов работы дизелей автономных электростанций не требует существенного изменения конструкции двигателя – снимается механический регулятор, на секцию топливного насоса высокого давления устанавливается штуцер с электронно-управляемым перепускным клапаном. Ток к клапану подводится от электронного блока управления. Перевод автономных электростанций на такое регулирование может производиться в условиях обычных ремонтных мастерских и для модернизации одной электростанции, например, KIPOR KDE19AE3 требуются затраты в сумме 13 590 руб. При этом одной электростанцией за год будет сэкономлено 1191 литров топлива при его стоимости 53,7 руб./литр на сумму более 63,96 тыс. руб.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Рустам Рифович Галиуллин

Башкирский государственный аграрный университет

Email: rustam6274@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1031-5068
SPIN-код: 5661-1922

д.т.н., заведующий кафедрой

Россия, Уфа

Виктор Иванович Потапов

Башкирский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: swooth@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3438-0887
SPIN-код: 2631-4187

старший преподаватель

Россия, Уфа

Список литературы

  1. Герасимов А., Толмачев В., Уткин К. Дизель-генераторные электростанции. Работа при переменной частоте вращения дизеля // Новости электротехники, 2005. № 4. Режим доступа: http://www.news.elteh.ru/arh/2005/34/13.php Дата обращения: 04.04.2022.
  2. Галиуллин Р.Р., Мифтахутдинов Ф.Ф. Комбинированное электронное регулирование топливоподачи в автономных дизель-генераторах малой мощности // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2013. № 3. С. 92–96.
  3. Патент РФ на изобретение № 2468230/ 13.04.2011. Бюл. № 33. Галиуллин Р.Р., Сафин А.В., Потапов В.И. Способ регулирования частоты вращения дизель-электрического силового агрегата.
  4. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37502880 Дата обращения: 19.08.2022
  5. Патрахальцев Н.Н., Эммиль М.В. Формирование регуляторных характеристик дизеля отключением рабочих циклов // Известия МГТУ «МАМИ». 2013. Т. 1, № 2. С. 271–274.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Функциональная схема (а) и общий вид (b) экспериментальной установки на базе дизель-генератора KIPOR: 1 – трехходовой кран; 2 – дизель; 3 – топливная аппаратура; 4 и 5 – датчики углового положения кулачкового вала ТНВД и частоты вращения коленчатого вала дизеля; 6 – микропроцессорный блок управления; 7 – крейтовая система L-Card; 8 – преобразователь напряжения 12В-45В; 9 – счетчик электроэнергии СЕ 301 R33 145-JAZ; 10 – ЭВМ; 11 – пульт управления нагрузкой; 12 – нагрузочный стенд; 13 – измеритель показателей качества электроэнергии AR.05L; 14 – датчики тока и напряжения; 15 – генератор; 16 – электронные весы; 17 – емкость для дизельного топлива; 18 – датчик температуры отработавших газов; 19 – электронно-управляемый двухзатворный соленоид.

Скачать (279KB)
3. Рис. 2. Осциллограммы хода клапана и тока в обмотке электромагнита соленоида: 1 – ход клапана; 2 – ток.

Скачать (96KB)
4. Рис. 3. Скоростные характеристики системы с насосом распределительного типа и электронно-управляемым клапаном при различных длительностях управляющего импульса и частотах вращения кулачкового вала насоса.

Скачать (124KB)
5. Рис. 4. Информационная модель дизель-энергетической установки: и – регулирующие и регулируемые величины; – нагрузка.

Скачать (28KB)
6. Рис. 5. Условный график реализуемых (сплошные линии) и пропускаемых (штриховые линии) цикловых подач.

Скачать (54KB)
7. Рис. 6. Результаты расчета Δgц в Mathlab.

Скачать (69KB)
8. Рис. 7. Зависимости эффективных показателей дизеля автономной энергетической установки от загрузки (а) и коэффициента коррекции подачи топлива (b).

Скачать (270KB)
9. Рис. 8. Нагрузочная характеристика дизеля электростанции KIPOR KDE19AE3 при работе со штатной (полые кружочки) и экспериментальной (треугольники) системами управления; темные кружочки – удельный расход топлива, рассчитанный по многофакторному плану.

Скачать (176KB)
10. Рис. 9. Сброс и наброс нагрузки на дизель-энергетической установке при работе со штатным (синяя линия), электронном обычным пропуском (синяя пунктирная линия), пропуском и корректировкой подачи топлива (зеленая линия).

Скачать (99KB)

© Эко-Вектор, 2023



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах