Мк-8-26

Список литературы

1. УДК 656.073.5
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПЕРЕВОДА ТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ НА МЕТАН: ГАЗОДИЗЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ VS ЧИСТО ГАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
3. Ахметов Альфир Фоатович , Тулубаев Гаян Гафурович
4. К.т.н., доцент кафедры мобильных энергетических и транспортных средств, студент 4 курса направления подготовки «Агроинженерия»
5. ФГБОУ ВО Башкирский государственный аграрный университет
6. E-mail: ,
7. В статье проведён сравнительный анализ двух основных технических путей перевода тракторных двигателей на метановое топливо: модернизация по газодизельному циклу с запальной дизельной порцией и кардинальная переделка в чисто газовый двигатель с искровым зажиганием. Рассмотрены принципиальные схемы, преимущества и недостатки каждого подхода, проанализированы ключевые конструктивные, эксплуатационные и экономические аспекты..
8. Ключевые слова: метановое топливо, тракторный двигатель, газодизельный цикл, чисто газовый двигатель, искровое зажигание, степень сжатия, система управления, топливная экономичность, ресурс, стоимость переоборудования.
9. Введение. Перевод сельскохозяйственной техники на альтернативные, более дешёвые и экологичные виды топлива, такие как метан, является актуальной задачей в условиях роста цен на дизельное топливо и ужесточения экологических норм. В практике переоборудования тракторных двигателей под метан сформировались два принципиально разных технических направления: адаптация существующего дизеля к работе по газодизельному циклу и его глубокая переделка в чисто газовый (искровой) двигатель. Каждый из этих путей имеет свою физико-техническую основу, комплекс необходимых доработок, а также специфические эксплуатационно-экономические последствия.
10. Цель работы 
11. Проведение комплексного сравнительного анализа технических решений по переводу тракторных двигателей на метановое топливо по газодизельному циклу и по схеме чисто газового двигателя с искровым зажиганием для определения области рационального применения каждого подхода. Для достижения цели были поставлены задачи: изучить принципиальные схемы и необходимые конструктивные изменения для каждого варианта, провести сравнительный анализ энергетических, экономических и экологических показателей на базе моделирования и обработки экспериментальных данных, оценить влияние каждого решения на ресурс и надёжность двигателя, разработать практические рекомендации по выбору схемы переоборудования в зависимости от типа трактора, режимов его работы и экономических условий.
12. Материалы и методы исследования.
13. Исследование проводилось на базе тракторного дизельного двигателя ГД-243. Для сравнения были подготовлены два опытных образца на его основе: Газодизельный вариант: двигатель, переведённый на газодизельный цикл. Впрыск метана осуществлялся во впускной коллектор через газовые форсунки. Штатная топливная аппаратура высокого давления была сохранена для точной подачи запальной дозы дизельного топлива (5-25% от общей энергии цикла)..
14. Комплекс мер по подавлению детонации.
15. Для обеспечения устойчивой и ресурсной работы газодизельного двигателя ГД-243 предлагается следующий комплекс решений. Активная система контроля детонации на основе ЭБУ: установка датчиков детонации на блоке цилиндров, разработка алгоритма, в реальном времени анализирующего спектр вибраций и при обнаружении детонации корректирующего угол опережения впрыска запальной порции дизельного топлива и/или состав газовоздушной смеси.
16. Таблица 1 – Сравнительный анализ технических решений для перевода ГД-243 на метан
17. Данные таблицы и исследования показывают, что простая конверсия двигателя ГД-243 на газодизельный цикл без специальных мер приводит к ухудшению ресурса и мощности. высоких капиталовложений и лишает двигатель возможности работать на дизельном топливе.
18. Рисунок 1 – Доля детонационных циклов при различных режимах работы двигателя Д-240
19. График наглядно иллюстрирует разницу в детонационной устойчивости трёх рассматриваемых режимов. В дизельном режиме доля детонационных циклов равна нулю, что соответствует штатной, отработанной конструкции двигателя..
20. Рисунок 2 – Допустимая эффективная мощность в сравнительных режимах работы
21. График наглядно иллюстрирует ,что на графике видно, что в дизельном режиме двигатель развивает 100 % номинальной мощности.
22. Рисунок 3 – Расчётный ресурс цилиндропоршневой группы в относительных единицах
23. График наглядно иллюстрирует ,что график показывает, что при работе в дизельном режиме ресурс цилиндропоршневой группы принят за 100 % и соответствует базовым конструктивным решениям двигателя Д-240.
24. Выводы.
25. Газодизельный цикл является технически и экономически оптимальным решением для перевода тракторных дизелей на метан в случаях, когда требуется сохранить или даже повысить энергетические показатели, минимизировать первоначальные затраты и оставить возможность работы на дизельном топливе.
26. Список использованных источников
27. Хитрик, С.И. Детонация в поршневых двигателях / С.И. Хитрик. – М.: Машиностроение, 2018. – 336 с.
28. Габитов, И.И. Современные методы диагностики и контроля детонации в газовых двигателях / И.И. Габитов, А.Ф. Ахметов // Двигателестроение. – 2022. – № 4. – С. 34–
29. Ахметов А.Ф. Обоснования допустимых структурных параметров насос-форсунок автотракторных дизелей // Современное состояние, традиции и инновационные технологии в развитии АПК. материалы Международной научно-практической конференции в рамках XXVII Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2017». Башкирский государственный аграрный университет. – 2017. – С.151-156.
30. TECHNICAL SOLUTIONS FOR CONVERTING TRACTOR EQUIPMENT TO METHANE: GAS-DIESEL CYCLE VS PURE GAS ENGINE
31. Akhmetov Alfir Foatovich, Tulubaev Gayan Gafurovich
32. Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Mobile Energy and Vehicles, 4th year student in the field of Agroengineering
33. FSBEI HE Bashkir Bashkir State Agrarian University
34. E-mail: ,
35. The article provides a comparative analysis of the two main technical pathways for converting tractor engines to methane fuel: modification to a gas-diesel cycle with a pilot diesel dose and a fundamental conversion to a pure gas engine with spark ignition. The fundamental layouts, advantages, and disadvantages of each approach are considered, and key design, operational, and economic aspects are analyzed.
36. Keywords: methane fuel, tractor engine, gas-diesel cycle, pure gas engine, spark ignition, compression ratio, control system, fuel efficiency, service life, conversion cost