Спосіб конвертації дизеля в газовий двигун внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням

Спосіб конвертації дизеля в газовий двигун внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням, 3 48919 Завданням, на вирішення якого спрямована корисна модель, що заявляється, є створення такого способу конвертації дизеля у газовий ДВЗ з іскровим запалюванням, який дозволяє отримати новий технічний результат, що полягає у забезпеченні достатнього ресурсу його роботи при мінімальній трудомісткості конвертування, забезпеченні потужносних та економічних показників на рівні дизеля та низьких викидів шкідливих речовин з відпрацьованими газами. Поставлене завдання вирішується таким чином. У відомому способі конвертації дизеля у газовий ДВЗ з іскровим запалюванням, що включає зниження ступеня стискання у кожній камері згоряння шляхом збільшення її розмірів, згідно з корисною моделлю, що заявляється, збільшення розмірів камери згоряння здійснюють розточуванням камер згоряння в поршнях дизеля, при цьому товщин у видаленого шару металу визначають за розрахунком для кожної конкретної марки ДВЗ з врахуванням його ступеня стискання, залишаючи існуючу конфігурацію форми камери згоряння без змін. Спосіб конвертації (переобладнання) дизеля у газовий ДВЗ з іскровим запалюванням здійснюють таким чином. Перед початком конвертації розраховують потрібний об'єм камери згоряння газового ДВЗ, виходячи із запланованого значення ступеня стискання. Визначають розміри камери згоряння. Демонтують штатні поршні дизеля і розточують його камери згоряння до потрібних розмірів. Максимальне збереження конфігурації форми камери згоряння дизеля потрібне для того, щоб залишити незмінними процеси тепломасообміну, а, відповідно, і вихідні показники двигуна. Таке переобладнання можна здійснювати в умовах автотранспортних підприємств та майстерень сільськогосподарських підприємств. Такий спосіб конвертації не передбачає можливості зворотного переобладнання газового ДВЗ з іскровим запалюванням в дизель. Після встановлення в двигун розточених поршнів демонтують дизельну паливну апаратуру та встановлюють на двигун серійне газове обладнання для зберігання та подачі газу в циліндри ДВЗ, характеристики газоповітряного змішувача та газового редуктора низького тиску узгоджують з витратними характеристиками двигуна. Встановлюють серійну іскрову систему запалювання, причому свічки запалювання встановлюють на різьбі в форсуночних отворах головки циліндрів без збільшення їх розмірів, а переривачрозподільник встановлюють в приводі паливного насоса високого тиску (ПНВТ) у заздалегідь виготовленому приводному механізмі. Встановлюють обмежувач максимальних обертів колінчастого вала двигуна. Виконують необхідні регулювання систем живлення і запалювання, які включають регулювання складу газоповітряної суміші та визначення і встановлення оптимального кута вип ередження запалювання. Замінюють привод керування важелем паливоподачі насоса високого тиску на привод керування дросельними заслінками газоповітряного змішувача. Випробовують тра 4 нспортний засіб при роботі двигуна на малих обертах холостого ходу та пробігом. Для наочності спосіб конвертації дизеля в газовий ДВЗ з іскровим запалюванням показаний на схематичному кресленні (Фіг.), що додається. Як приклад наведені форми двох найбільш поширених камер згоряння дизелів. Шар метал, який знімається, на схемах заштриховано. При цьому к амера згоряння проста у виготовленні. Доробка камери згоряння в процесі конвертації газового двигуна з дизеля здійснюється на токарному верстаті. За способом, що заявляється (як приклад його реалізації), в умовах лабораторії автомобільних двигунів переобладнано дизель Д-240 в газовий ДВЗ з іскровим запалюванням для роботи на природному газі. Ступінь стискання газового двигуна зменшено з 16 до 12,5 одиниць розточуванням камери згоряння шатрового типу в поршні. На переобладнаному двигуні замість форсунок встановлено іскрові свічки запалювання фірми BRISK, привод ПНВТ переобладнано для кріплення переривача-розподілювача, який встановлений співвісно з приводом, встановлено безконтактне елек тронне запалювання з датчиком Хола в переривачірозподільнику. На виготовленому заново впускному колекторі центрально встановлено газоповітряний змішувач СГ-250, а також встановлено газові редуктори високого і низького тиску та інше газове обладнання. Тобто дизель конвертували в двигун з іскровим запалюванням і зовнішнім сум ішоутворенням. Експериментальні випробування конвертованого газового двигуна включали моторнідослідження на електричному гальмівному стенді. Газовий двигун стійко працював на всіх реж имах. Була отримана серія навантажувальних характеристик при різних частотах обертання колінчастого вала. Експериментальні дослідження переобладнаного газового двигуна підтвердили його роботоздатність в усьому діапазоні швидкісних і навантажувальних режимів з максимальною потужністю більшою на 1,98...4,3% та еквівалентною питомою ефективною витратою палива на 20,5 ... 25,4% вищою, ніж у дизеля. При цьому значення коефіцієнта надлишку повітря знаходилось в межах 0,98... 1,02. За результатами порівняльної оцінки екологічних показників переобладнаного газового двигуна і базового дизеля за 13режимним циклом ESC встановлено, що сумарна токсичність, зведена до CO, газового двигуна у 1,83 рази менша ніж у дизеля через відсутність у відпрацьованих газах газового двигуна твердих часток та нижчих питомих викидів СmНn і NOx. При встановленні трикомпонентного каталітичного нейтралізатора будуть забезпечені норми по токсичності відпрацьованих газів на рівні Євро-3. Шум при роботі газового двигуна значно менший, ніж дизеля. Крім того, в природному газі практично не міститься сірки, завдяки чому двигун, працюючий на СПГ, має практично нульовий рівень викидів SO 2, що вигідно відрізняє його від дизеля, в якого викиди оксидів сірки наносять суттєву шкоду екології. Це особливо актуально для практичного використання, тому що в дизельному паливі, яке виробля 5 48919 ється на багатьох нафтопереробних заводах, вміст сірки в декілька разів перевищує допустимі норми. Важливою перевагою двигунів, які працюють на природному газі, є малі викиди в атмосферу двооксиду вуглецю СО 2, який сприяє утворенню парникового ефекту на Землі. Це пояснюється тим, що в природному газі міститься менше вуглецю, ніж в нафтових паливах. За пропонованим способом можна переобладнувати, як нові дизелі, так і ті, які знаходяться в Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 6 експлуатації. Стосовно останніх, то особливо виправданою є конвертація в газові двигуни дизелів при необхідності ремонту їх циліндро-поршневої групи або паливної апаратури, яка в даному вип адку просто демонтується. В цьому випадку витрати на переобладнання дизеля частково компенсуються за рахунок засобів, які необхідно затратити на ремонт. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601