РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА ГЕНЕРАТОРНОМ ГАЗЕ

Авторы
Файлы

Гуськов В.Ф. Сухов С.П. Козлов С.А. Статья в формате PDF 297 KB

Наиболее удобными и традиционно используемыми топливами для поршневого двигателя является жидкие (бензин или дизельное топливо) и газообразные (в основном высококалорийные природный и нефтяной газы). Однако, постоянный рост цен этих топлив, а также расходов на их трaнcпортировку в отдаленные районы все настоятельнее требует активизировать переход на альтернативные, более дешевые, местные топлива, в том числе твердые: уголь, древесина, торф и т.п.

Одним из известных и широко применяемых в 40...50-е годы прошлого столетия способов использования твердых топлив является их газификация [1, 2].

Процесс горения углерода топлива может протекать по следующим реакциям:

C + 1/2O₂ = CO.

В первом случае происходит полное горение, в результате которого образуется инертный углекислый газ и выделяется тепло.

Во втором случае в результате неполного окисления углерода образуется горючий газ - оксид углерода и выделяется соответственно меньшее количество теплоты.

Оксид углерода образуется также при восстановлении углекислого газа в раскалённом слое топлива:

C + CO₂ = 2CO.

Эта реакция эндотермическая, т.е. протекает с поглощением тепла.

Образовавшаяся окись углерода может быть использована в качестве моторного топлива.

Выделившийся в результате газификации генераторный газ, который может быть получен пpaктически из любых видов твердых топлив, а также из твердых отходов соответствующих производств, актуально использовать для энергоснабжения деревообpaбатывающих и с/х предприятий, мебельных фабрик, торфоразработок, а также частного сектора. Исходя из этого, целью исследования являлось расчетно-теоретическое исследование цикла двигателя работающего на генераторном газе и жидком топливе.

Объектом исследования являлся двигатель семейства ВАЗ.

Исследование цикла двигателя на номинальной частоте вращения коленчатого вала проводилось по методике Гриневецкого-Мазинга с использованием программного комплекса кафедры ТД и ЭУ ВлГУ. В результате расчетов были определены основные энергетические показатели и параметры теоретического цикла. Анализ результатов (таблица) показывает, что мощность газогенераторного двигателя по сравнению с бензиновым снизилась примерно в 2 раза, что объясняется меньшей теплотворной способностью генераторного газа по сравнению с бензином примерно в 8 раз. Для увеличения мощностных показателей двигателя работающего на генераторном газе, целесообразно повышение степени сжатия, применение наддува и охладителя топливовоздушной смеси.

Показатели цикла двигателя

№ п/п	Вычисленные параметры	Бензин	Генераторный газ
1	Коэффициент наполнения	0,840	0,817
2	Максимальная температура сгорания, К	2759,3	2017,4
3	Максимальное давление цикла, МПа	6,6818	3,8837
4	Эффективное среднее давление, МПа	1,0004	0,4996
5	Индикаторный КПД	0,395	0,327
6	Эффективный КПД	0,336	0,268
7	Часовой расход топлива	17,07 кг/ч	88,76 м³/ч
8	Индикаторная мощность, кВт	82,3	42,62
9	Эффективная мощность, кВт	70	34,95

Учитывая более высокое октановое число генераторного газа (110-140) по сравнению с бензином АИ-92 степень сжатия газового двигателя может быть повышена до 13, в результате мощность двигателя увеличится на 10,5%, а эффективный КПД на 9,7% (рис. 1).

　
Рис. 1. Зависимость показателей газового двигателя от степени сжатия

Применение наддува более существенно влияет на прирост мощности. Так, например, при степени повышения давления π_к = 2 мощность газового двигателя составляет N_e = 57,7 кВт, что соответствует 79% мощности бензинового двигателя, при росте эффективный КПД на 7% (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость показателей газового двигателя от степени повышения давления

Использование охлаждения топливовоздушной смеси в газовом двигателе с наддувом, как видно из рис. 3, дополнительно позволит увеличить мощность до 63,8 кВт с одновременным понижением эффективного КПД до 0,278.

　
Рис. 3. Зависимость показателей двигателя от величины снижения температуры топливовоздушной смеси (π_к = 2)

Таким образом, на основе выполненных исследований установлено, что при прочих равных условиях мощность двигателя, работающего на генераторном газе, меньше бензинового двигателя на 50%, но применение наддува с одновременным использованием охлаждения топливовоздушной смеси в газовом двигателе, позволяет увеличить его мощность до значения, сопоставимого с мощностью двигателя работающего на жидком топливе.

Список литературы

Токарев Г.Г. Газогенераторные автомобили. - М.: МАШГИЗ, 1955.
Юдушкин Н.Г. Газогенераторные тpaкторы: теория, конструкция и расчет - М.: МАШГИЗ, 1955.

ПОВЫШЕНИЕ КВАЛИФИКАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА В УСЛОВИЯХ ИННОВАЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 124 KB...

06 11 2025 8:36:40

РЕАКЦИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ И СИСТЕМНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ В ОТВЕТ НА КРАТКОВРЕМЕННУЮ ГИПОКАПНИЮ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ

Статья в формате PDF 111 KB...

05 11 2025 17:53:44

К ПРОБЛЕМЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИКИ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Статья в формате PDF 140 KB...

04 11 2025 13:16:25

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ СИСТЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ

Статья в формате PDF 80 KB...

03 11 2025 11:26:26

ШЕВЧЕНКО АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ

Статья в формате PDF 148 KB...

02 11 2025 12:19:39

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА КИЗЕЛЬГУРОВОГО ШЛАМА ПИВОВАРЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Статья в формате PDF 504 KB...

01 11 2025 19:11:47

ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ МОЧЕКАМЕННОЙ БОЛЕЗНЬЮ В АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Астpaxaнская область является зоной эндемичной по мочекаменной болезни. За последние годы, по данным литературы, экологическое состояние области ухудшилось, назрела проблема загрязнения волжского водного бассейна. Анализ заболеваемости и распространенности мочекаменной болезни указывает на существенный рост данных показателей в период с 1991 по 2004 годы среди взрослого населения и подростков, особенно в Черноярском, Приволжском и Лиманском районах Астpaxaнской области. Выявленный рост заболеваемости мочекаменной болезни требует решения медико-социальных проблем и проблем, связанных с экологическим нeблагополучием области. ...

31 10 2025 6:22:28

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЕКЦИЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ МЕТОДОМ ЗАМКНУТЫХ КОНТУРОВ

Статья в формате PDF 441 KB...

30 10 2025 4:56:22

СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ГИДРОБИОНТОВ

Статья в формате PDF 93 KB...

29 10 2025 5:41:10

РАЗДЕЛЕНИЕ КЕРАМЗИТОВОГО ГРАВИЯ НА ФРАКЦИИ В БАРАБАННЫХ ГРОХОТАХ

Статья в формате PDF 199 KB...

28 10 2025 20:17:37

Подземный проходческий робот

Статья в формате PDF 349 KB...

27 10 2025 21:29:56

Эколого-социальная ответственность как условие сохранения гомеостаза общечеловеческих ценностей

Статья в формате PDF 114 KB...

26 10 2025 17:23:51

АКТИВАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ – ЭФФЕРЕНТНОЕ ЗВЕНО ДЕЗИНТЕГРАЦИИ КЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР ПРИ ОСТРОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ

Статья в формате PDF 124 KB...

25 10 2025 19:47:54

УРОВЕНЬ СЫВОРОТОЧНОГО ЭРИТРОПОЭТИНА НА РАННИХ СТАДИЯХ ХРОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ ПОЧЕК У ДЕТЕЙ

Статья в формате PDF 121 KB...

24 10 2025 1:45:13

АНТРОПОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЕВУШЕК САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 118 KB...

23 10 2025 5:38:37

АДАПТАЦИЯ ЛИЧНОСТИ К ПОСЛЕДСТВИЯМ БОЕВОГО СТРЕССА

Статья в формате PDF 93 KB...

22 10 2025 5:14:14

ОЦЕНКА МИГРАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ В ГОРНО-ЛЕСНЫХ БУРЫХ ПОЧВАХ (ЮЖНЫЙ СКЛОН Б. КАВКАЗА)

Выявлены особенности распределения элементов в системе породы-почвы в результате почвообразовательного процесса в горно-лесных бурых почвах. ...

21 10 2025 14:50:28

ПОКАЗАТЕЛИ ЦИТОКИНОВОГО СТАТУСА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА ВОЗБУДИТЕЛЯМИ ВНУТРИБОЛЬНИЧНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Статья в формате PDF 141 KB...

20 10 2025 11:17:55

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ

Статья в формате PDF 119 KB...

19 10 2025 2:36:53

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАРТЕНСИТНЫХ ФАЗ В ПЛАСТИЧЕСКИХ ЗОНАХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ НАГРУЖЕНИЯ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ

Статья в формате PDF 103 KB...

18 10 2025 18:23:22

ПРОЯВЛЕНИЯ АГРЕССИВНОСТИ У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП КРОВИ

Статья в формате PDF 126 KB...

17 10 2025 20:20:54

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА ФОРМИРОВАНИЯ ГЕНЕРАТИВНОЙ СФЕРЫ ОГУРЦА В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ

Статья в формате PDF 132 KB...

16 10 2025 21:36:36

ИЗМЕРЕНИЕ РАЗНОСТЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ В ГРУНТАХ В ПРОЦЕССЕ ПРОМЕРЗАНИЯ И ОТТАИВАНИЯ

Статья в формате PDF 109 KB...

15 10 2025 16:31:38

К ВОПРОСУ ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ СПОРТИВНОЙ МОТИВАЦИИ ЮНЫХ ВОЛЕЙБОЛИСТОВ

Статья в формате PDF 250 KB...

14 10 2025 6:44:20

ПОЗИТИВНЫЙ ОПЫТ НЕГАТИВНЫХ СОБЫТИЙ В ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ПРОФЕССОРА И.С.МУСТАФИНА

Рассмотрены основные составляющие познавательной системы профессора И.С.Мустафина, которая включает позитивное использование опыта негативных событий, а также применение оригинальных задач-рассказов и поэтического творчества для развития творческих и естественнонаучных способностей. ...