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

Обложка


Цитировать

Полный текст

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.

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

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».