Газодизель с воздушной заслонкой, фазированным впрыском и широкополосой лямбдой.

Высокая стоимость метана как в виде СПГ ( 45-48 рублей за кг ), та и в виде КПГ ( 28-33 рубля за нм3 ) ставят перед индустрией новые задачи. Вопрос экономичности для газовых и газодизельных двигателей есть вопрос их выживания.

Классический газодизель не имеет средств регулировки изменений соотношений воздух/топливо. Коэффициент избытка воздуха на ХХ может быть 10, а может и 20. Понятно, что газ в таких условиях не горит, а просто вылетает в трубу, горение происходит только в точке горения ДТ и не поддерживается вне ее. Благоприятное для газодизеля соотношение воздух/топливо ( лямбда 1.2-1.4 ) обычно достигается только примерно к 80% нагрузке на двигатель. Проблема повышенного расхода газа существует для любого уровня замещения, но с его ростом она становится драматической ( см. картинку в заголовке).

 Решение очевидно — установка воздушной заслонке и подача газа непосредственно под клапана.  Подробно об этом нашем проекте мы писали тут: Газодизельная система с распределенным фазированным впрыском. Однако в составе системы у нас не было контроллера содержания О2 в выхлопных газах. Степень закрытия заслонки задавалась таблично в зависимости от нагрузки на двигатель и степени открытия дроссельной заслонки.Такой подход приводил к опасным последствиям — при определенных условиях смесь переобогащалась, что создавало условия для ее детонации. И вот наш контроллер содержания О2 в выхлопных газах появился:

Посмотреть на рутубе
Скачать mp4

Мы реализовали классический цикл управления с отрицательной обратной связью, смесь в базе весьма бедная, но по изменению топлива и воздуха она обогащается, информационным регулятором является именно содержание О2 в выхлопе. Замещение в при таком подходе для низко нагруженных двигателей ограниченно, только возможностью дизельных форсунок работать на маленьких подачах.

Получили ли мы желаемый результат ? ( 0.8 кг газа на 1 л ДТ ) Скорее всего да, но не смогли измерить. ДТ мы мерили очень точно, взвешивая канистру, куда была выведена «тудатка» и «обратка», а количество газа по показаниям АГНКС. В ближайшее время парируем собрать специальную установку для взвешивания баллона до и после испытания.