Investigation of the process of intake and gas exchange of a diesel engine when operating on mixed fuel

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The subject of the research is to determine the parameters of the diesel intake and gas exchange pro-cess when using a mixed fuel (MF), consisting of diesel fuel (DF) and rapeseed oil (RO). The main goal of this work is to determine the dependences of the parameters of the intake and gas exchange of a diesel engine on the composition used by the MF. To achieve this goal, theoretical and experimental studies of the D-245,5S tractor diesel engine with a characteristic of 4ChN 11,0/12,5 were carried out on the following MF compositions: DF – 80 % + RO – 20 %, DF – 45 % + RO – 55 %, DF – 20 % + RO – 80 %, as well as pure diesel fuel. During the carried out studies there were obtained the dependences of the hourly air flow rate, the cylinder filling factor and the charge density in the intake manifold of a diesel engine when operating on DF and MF on the crankshaft rotation speed and load at = 1800 min–1 and = 1400 min–1. It is theoretically determined and experimentally confirmed that the composition of the used MF has practically no effect on the characteristics Gв, ηv and ρк depending on pe of the diesel engine. As a result, it was found that with an increase of n from 1400 to 1800 min–1 on all compositions of MF the Gв increased from 276 to 394 kg/h, from 1,44 to 1,70 kg/m3, and at increase of n from 1800 to 2000 min–1, the Gв decreased from 394 to 322 kg/h, from 1,70 to 1,49 kg/m3 and from 0,97 to 0,77. With an increase pe from 0,2 to 1,2 MPa on all compositions the MF increased, at n = 1400 min–1, from 187 to 276 kg/h, ρк from 1,29 to 1,44 kg/m3 and ηv from 0,73 to 0,97, at n = 1800 min–1, Gв from 274 to 394 kg/h, ρк from 1,29 to 1,69 kg/m3 и ηv from 0,83 to 0,91, respectively.

About the authors

Sh. V. Buzikov

Vyatka State University

Author for correspondence.
Email: shamilvb@mail.ru

PhD in Engineering

Russian Federation, Kirov

References

  1. Aleksandrov A.A., Arkharov I.A., Bagrov V.V. [i dr.] Al’ternativn·yye topliva dlya dvigateley vnutrennego sgoraniya [Alternative fuels for internal combustion engines]. Pod redaktsiyey A.A. Aleksandpova, V.A. Mapkova. Moscow: OOO NITS «InzheneR», OOO «Oniko-M» Publ., 2012. 790 p. ISBN 978-5-7013-0140-3.
  2. Markov V.A., Devyanin S.N., Zykov S.A., Gaydar S.M. Biotopliva dlya dvigateley vnutrennego sgoraniya [Biofuels for internal combustion engines]. Moscow: NITS «InzheneR» Publ., 2016. 292 p.
  3. Tagirov R.I., Semenova YE.K., Sattarov M.M. [i dr.] Rapeseed oil as an alternative to diesel motor fuel. Vestnik nauki. 2019. Vol. 3. No 6 (15), pp. 450–454 (in Russ.).
  4. Markov V.A., Chaynov N.D., Loboda S.S. Physicochemical properties of petroleum motor fuels with vegetable oil additives and their effect on diesel performance. Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser. Mashinostroyeniye. 2018. No 5 (122) (in Russ.).
  5. Sidorov Ye.A., Ukhanov A.P. Experimental assessment of the influence of rape-mineral fuel on the performance of a diesel engine. Niva Povolzh’ya. 2012. No 4 (in Russ.).
  6. Sidorov Ye.A., Ukhanov A.P. Features of operation of a diesel engine running on rape-mineral fuel in idle mode. Niva Povolzh’ya. 2013. No 3 (28) (in Russ.).
  7. Denezhko L.V., Novopashin L.A., Asanbekov K.A. Investigation of rapeseed mixtures of various compositions in a tractor diesel engine. AVU. 2015. No 1 (131) (in Russ.).
  8. Novopashin L.A., Asanbekov K.A., Denezhko L.V., Sadov A.A. Study of the performance indicators of a tractor diesel engine when using mineral-safflower mixtures. AVU. 2017. No 1 (155) (in Russ.).
  9. Ukhanov A.P., Ukhanova Yu.V. Influence of bioadditives to mineral diesel fuel on the performance of a tractor diesel engine. Nauchnoye obozreniye. 2017. No. 15, pp. 55−62 (in Russ.).
  10. GOST 18509–88 Dizeli traktorn·yye i kombaynov·yye. Metody stendovykh ispytaniy (s Izmeneniyem № 1) [Tractor and combine diesel engines. Bench test methods (with Amendment No. 1)].
  11. Plotnikov S.A., Buzikov S.V., Lanskikh Yu.V., Kartashevich A.N. Improvement of methods for assessing the nature of the working process of internal combustion. Seriya konferentsiy IOP: Nauka o Zemle i okruzhayushchey srede, Krasnoyarsk, 18–20 noyabrya 2020 goda. Krasnoyarskaya nauchno-tekhnicheskaya ratusha. Krasnoyarsk, Rossiyskaya Federatsiya [IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Krasnoyarsk, 18–20 November 2020 / Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation]: IOP Publishing Ltd, 2021, pp. 52042 (in Russ.). doi: 10.1088/1755-1315/677/5/052042
  12. Denezhko L.V., Novopashin L.A., Kochetkov P.V. Investigation of the use of mixed fuels of various compositions in automotive diesel engines. ҒYLYMI KHABARSHYSY VESTNIK = NAUKI. 2015, pp. 74 (in Russ.).
  13. Salmin V.V., Dolgova L.A. Improving the accuracy and reliability of the calculation of the main parameters of the actual processes of the internal combustion engine. Alleya nauki. 2018. Vol. 5. No. 6, pp. 886−892 (in Russ.).
  14. Bozhko A.V. Increasing the filling of the cylinders of the D-243 tractor diesel engine. Nauka, obrazovaniye i innovatsii v sovremennom mire (NOI-2019). 2019, pp. 71−74 (in Russ.).
  15. Sharoglazov B.A., Povalyayev V.A. Calculated assessment of the quality of filling the cylinders of a piston engine with a fresh charge at the design stage. Vestnik Yuzhno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Mashinostroyeniye. 2008. No. 23 (123) (in Russ.).
  16. Stefanovskiy A.B. Peculiarities of calculating the filling factors and residual gases in the analysis of the working cycle of a diesel engine with supercharging and purging. Polzunovskiy vestnik. 2017. No 3, pp. 17–21 (in Russ.).
  17. Buzikov Sh.V. Improving the performance of diesel engines in agricultural machinery through the use of optimal formulations of liquid alternative fuels. Chteniya akademika V.N. Boltinskogo: seminar, Moscow, 20–21 yanvarya 2021 g. [Readings of Academician Vasiliy N. Boltinskiy: seminar, Moscow, January 20-21, 2021]. Moscow: Obshchestvo s ogranichennoy otvetstvennost’yu «Sam Poligrafist» Publ., 2021, pp. 180−185 (in Russ.).
  18. Buzikov Sh.V., Plotnikov S.A., Kozlov I.S. Optimization of rapeseed oil addition in mixed fuel used in tractor diesel engines. Vestnik transporta Povolzh’ya. 2020. No 5 (83), pp. 72−77 (in Russ.).
  19. Buzikov Sh.V., Plotnikov S.A., Kozlov I.S. Optimization of the compound fuel composition for use in tractor diesel engines. Trudy NAMI. 2021. No 1 (284), pp. 16–24 (in Russ.). doi: 10.51187/0135-3152-2021-1-16-24

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. Dependences of the hourly air consumption Gв, filling ratio ηv and charge density at the diesel inlet ρк: а – from the frequency of rotation of the crankshaft ; b – loads pe at crankshaft rotation speeds n = 1800 min–1 and n = 1400 min–1 on different MF compositions

Download (95KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Buzikov S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».