Методы повышения мощности газовых двигателей

Особенности рабочего процесса газовых ДВС определяются видом применяемого топлива. Одним из характерных свойств газа является его высокая детонационная стойкость. Октановые числа газообразных топлив, определенных по моторному методу, находятся в пределах 80—110, что позволяет делать газовые ДВС с высокой степенью сжатия. Большинство горючих смесей газообразных топлив с воздухом имеют более низкую теплоту сгорания, чем горючие смеси жидких топлив с воздухом. Следствием этого является уменьшение мощности двигателя при его переводе на газообразное топливо. Для повышения мощности увеличивают степень сжатия, применяют наддув двигателей, увеличивают частоту вращения и т. д. Газообразное топливо с воздухом образует более равномерную горючую смесь, что создает возможность двигателям с принудительным воспламенением работать с более высоким коэффициентом избытка воздуха а = 1,1 ч-1,4. [c.243]

МПа — оно превращается в легкоиспаряющуюся жидкость. Сжиженный газ состоит в основном из смеси двух газов пропана (около 80%) и бутана (примерно 20%). Кроме того, в нем в небольшом количестве содержатся такие газы, как этан, пентан, пропилен, бутилен и этилен. Сжиженный углеводородный газ получают при переработке нефти, нефтяных попутных газов, а также газов газоконденсатных месторождений. Теплота сгорания единицы массы сжиженного газа высокая — 46 МДж/кг. При плотности около 0,524 г/см при 20°С объемная теплота сгорания сжиженного газа превышает 24 ООО МДж/м Уступая по значению этого показателя бензину, сжиженный газ как топливо является полноценным его заменителем. Относительно небольшая масса тонкостенных стальных баллонов, рассчитанных на рабочее давление до 1,6 МПа, позволяет хранить на автомобиле достаточное количество газа, не уменьшая его полезной нагрузки. Поэтому автомобили, работающие на сжиженном газе, имеют такой же запас хода, как и бензиновые. Газообразное топливо лучше смешивается с воздухом и благодаря этому по.тнее сгорает в цилиндрах. По этой причине отработавшие газы у автомобилей, работающих на газообразных топливах, менее токсичны, чем у автомобилей, работающих на бензине. Высокая детонационная стойкость сжиженного газа (октановое число по исследовательскому методу более 110) позволяет повысить степень сжатия бензиновых двигателей, переоборудованных для работы на сжиженном газе. Так если у бензинового двигателя ЗИЛ-130 степень сжатия 6,5, то у газового двигателя ЗИЛ-138 — 8,0 у бензинового двигателя ЗМЗ-53 — 6,7, у газового ЗМЗ-53-07 — 8,5. Повышение степеш сжатия в указанных пределах позволяет полностью компенсировать некоторое уменьшение (на 5—7%) мощности газовых двигателей по сравнению с бензиновыми. [c.114]

Преимуществом подобного метода являются возможность полного отказа от применения жидкого топлива, повышение удельной мощности вследствие резкого уменьшения коэффициента избытка воздуха, более полное сгорание и уменьшение содержания вредных примесей в отработавших газах. Недостаток этого метода — необходимость сугцесгвенной реконструкции двигателя. При другом методе использования газообразных топлив дизели работают по так называемому газодизельному циклу, т. е. на газовом топливе с присадкой жидкого топлива, В этом случае в процессе впуска двигатель засасывает вместо воздуха готовую газовоздуш ную смесь. Температура конца сжатия недостаточна для самовоспламенения газовоздушной смеси, и воспламенение ее достигается впрыском в конце процесса сжатия небольшой порции жидкого топлива с помоигью стандартных топливного насоса и форсунок дизелей. Порция жидкого топлива составляет 10—20% от его "нормального расхода при работе по обычному дизельному циклу, Ин- [c.298]

Общие сведения. Сжатый газ, в отличие от сжиженного, сохраняет свое газообразное состояние при нормальной температуре и любом повышении давления. Он превращается в жидкость только после глубокого охлаждения (ниже минус 162°С). В качестве топлива для автомобилей используют сжатый до 20 МПа природный газ, добываемый из скважин газовых месторожде шй. Его основной комиоиент — метан. Сжатый газ имеет очень bm okjto теллоту сгорания единицы массы — 49,8 МДж/кг, но из-за чрезвычайно малой плотности (0,0007 г/см при 0°С и атмосферном давлении) объемная теплота сгорания сжатого даже до 20 МПа природного газа не превышает 7000 МДж/кг, т. е. более чем в 3 раза меньше, чем у сжиженного. Невысокое значение объемной теплоты сгорания не позволяет обеспечить хранение на автомобиле достаточного количества газа даже при высоком давлении. Вследствие этого запас хода газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе, вдвое меньше, чем у бензиновых или у автомобилей, работающих на сжиженном углеводородном газе. Высокое рабочее давление сжатого газа требует применения тяжелых толстостенных баллонов, что влечет за собой снижение полезной нагрузки автомобиля на 10—12%. Октановое число метана по исследовательскому методу около ПО, что позволяет компенсировать повышением степени сжатия уменьшение мощности (на 15—18%) бензиновых двигателей при их переоборудовании для [c.115]

Замер прорыва газа в картер двигателя обычным газовым счетчиком дает более полные данные о состоянии цилиндро-поршневой группы. Г. В. Спичкиным установлена количественная зависимость между прорывом газа в картер и уменьшением мощности, удельным расходом топлива, угаром масла и износом цилиндров двигателей ГАЗ-51 и ЗИЛ-120. Сторонники применения этого способа считают возможным устанавливать не только необходимость ремонта цилиндро-поршневой группы, но и осуществлять периодический контроль за износом двигателя в эксплуатации, за качеством сборки после ремонта и окончанием периода приработки. По данным Г. В. Спичкина, двигатель ЗИЛ-120 уже подлежит ремонту, если прорыв газа в картер при полной нагрузке превышает 120 л ъ мин., а для двигателя ГАЗ-51 — ПО л в мин. Однако, несмотря на достаточную точность и простоту метода, он не дает возможности установить непосредственную причину повышенного прорыва газов, с одной стороны, трудность обеспечения полной нагрузки двигателя — с другой, так как рекомендуется замерять прорыв газов в картер при полностью заторможенном двигателе. [c.77]

Газовые турбины относятся к чдслу самых напряженных узлов конструкции ГТД, ограничивающих в большинстве случаев надежность двигателя и его ресурс. Это связано с большими значениями температуры и давления газа перед турбиной и окружной скорости на среднем диаметре рабочих лопаток. В то же время обеспечиваются такие качества, как большая мощность при приемлемых габаритных размерах и массе, относительной простоте конструкции и возможности регулирования в достаточно широком диапазоне. Это достигается благодаря использованию всего накопленного опыта в проектировании постоянному совершенствованию технологических приемов изготовления, повышению жаропрочности материалов, идущих на изготовление рабочих и сопловых лопаток, дисков и других ответственных деталей, применению методов доводки, эксплуатации и технического обслуживания. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...