Дослідження основних параметрів та обґрунтування вибору газових форсунок для альтернативного біогазового палива

Анотація

У зв’язку з тенденцією до дефіциту товарних палив для двигунів в Україні та світі розвивається виробництво альтернативних палив, серед яких біогаз. Проте використання біогазового палива на сучасному двигуні внутрішнього згоряння, обладнаного газовою апаратурою 4-5 поколінь, може створити ряд труднощів. Це пов’язано із низькою теплотою згоряння неочищеного біогазу, наявністю вологи та специфікою роботи форсунок. Для правильного вибору форсунок необхідно здійснити дослідження та аналіз ряду основних показників їх роботи та на основі отриманих даних рекомендувати їх оптимальні параметри. Газові (як і бензинові) форсунки мають ряд важливих параметрів, від яких залежить стабільність і рівномірність роботи двигуна, витрата палива, надійність та ін. До них відносяться: лінійність роботи; час реакції форсунки; опір котушки; час спрацювання; здатність підтримувати заводські характеристики; ресурс роботи. Для дослідження нами вибрано форсунки 4 покоління найпоширеніших виробників, а саме: Matrix; Barracuda; Valtek; Hana; Keihin. За показником лінійності роботи низькі показники мають форсунки Valtek, а отже, використання їх на двигунах може призвести до підвищеної витрати біогазу, зниження продуктивності двигуна та прогоряння клапанів. Високими показниками у даному аспекті досліджень володіють форсунки Keihin, а тому вони забезпечать максимальну ефективність спалювання біогазу на двигуні. За часом реакції найкращий показник у форсунок Keihin. Форсунки  Barracuda є дуже близькими за роботою до Keihin, а отже, їх використання не погіршить роботу двигуна. Заводські характеристики форсунок, а саме опір котушки, найоптимальніший у форсунках фірми Keihin, а найнижчий показник у форсунок Valtek. Час реакції (спрацювання) форсунок Matrix, Hana та Keihin є досить близьким і становить 2 мс, що забезпечить швидку реакцію та спрацювання, а форсунки Barracuda та Valtek мають погіршені показники за даним параметром. Здатність підтримувати заводські характеристики в межах від 2 до 5% забезпечують форсунки Keihin, Matrix та Barracuda, а найгірші показники у Valtek – це до 20%. Ресурс роботи форсунок за умови вчасного проведення обслуговування найбільший у форсунок Keihin, Matrix та Hana, що становить від 200 до 250 тис. км, а найнижчий показник у форсунок Valtek та Matrix – ресурс від 70 до 100 тис. км. Отже, за результатами проведених досліджень рекомендованими для застосування на двигунах у процесі їх переобладнання на газове пальне є форсунки фірми Keihin. Їх застосування забезпечить максимальну ефективність та економічність роботи двигуна.