Исследование системы управления распределенной подачей газа двигателя 6ГЧН 13/14

Внедрение: 2013 г.

В работе [1] приведены результаты натурных испытаний системы управления распределенной подачей газа (СУ РПГ). СУ РПГ – специально разработанная система фазированной подачи газа для питания газовых двигателей средней и большой мощности на примере 6ГЧН 13/14. Целью данной работы является проверка адекватности заявленных характеристик СУ РПГ непосредственно на объекте управления и оценка влияния параметров работы СУ РПГ на индикаторные показатели двигателя.

Рисунок 1. Внешний вид газового двигателя 6ГЧН 13/14 с элементами СУ РПГ.

Рисунок 2. Элементы системы СУ РПГ: внешний вид газовой рампы с ЭДГ (слева); внешний вид блоков СУ РПГ на этапе апробации (справа).

Апробация СУ РПГ осуществлялась на стенде для исследования рабочего процесса газового двигателя 6ГЧН 13/14 (рисунки 1 и 2), оснащенного искровой системой зажигания высокой энергии и газотурбинным наддувом. Для регистрации параметров быстроизменяющихся процессов стенд оборудован измерительным комплексом, включающим набор датчиков (положения КВ, давления в цилиндре и газовой рампе, расхода воздуха, подъема клапана ЭДГ, момента искрообразования) и АЦП типа Е14‑140, подключенным к ПК.

Рисунок 3. Осциллограмма работы СУ РПГ в составе газового двигателя 6ГЧН 13/14: φ_впуска – продолжительность открытия впускного клапана; φ_{выпуска} – продолжительность открытия выпускного клапана; φ_{перекр.} – перекрытие клапанов.

На рисунке 3 приведен фрагмент регистрируемых параметров при испытании СУ РПГ: положение поршня 4‑го цилиндра относительно ВМТ (А), давление рабочего тела (РТ) в цилиндре (B), сигнал системы зажигания высокой энергии (C) и момент срабатывания клапана ЭДГ (D). Эффективность работы СУ РПГ по отношению к классической системе питания оценивалась путем сравнения индикаторных показателей рабочего процесса на заданной частоте вращения КВ двигателя (рисунок 4).

Рисунок 4. Изменение давления и температуры РТ в цилиндре двигателя 6ГЧН 13/14 (n = 1054 мин^-1, τ_с.у.= 7 мс, φ_н.п = 12 град. п.к.в. после ВМТ, ε = 11,8): p₁, T₁ – давление и температура РТ при использовании СУ РПГ; p₂, T₂ – давление и температура РТ при использовании классической системы питания.

При апробации СУ РПГ показала свою работоспособность в составе газового двигателя 6ГЧН 13/14 и адекватное выполнение возлагаемых на нее функций, при этом применение СУ РПГ способствует повышению показателей рабочего процесса при обеспечении концепции «бедного горения». Дальнейшие работы будут связаны с определением оптимальных параметров управления работой ЭДГ в зависимости от изменения скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.

Источник:
Манойло В.М., Дзюбенко А.А., Липинский М.С. Исследование характеристик системы управления распределенной подачей газа двигателя 6ГЧН 13/14 // Сучасні проблеми двигунобудування: стан, ідеї, рішення: матеріали V‑ої Всеукраїнської науково-технічної конференції з міжнародною участю. – Первомайськ: ППІ НУК. – 2013. – С. 78‑82.

Разработчик: Манойло В.М., Дзюбенко А.А., Липинский М.С. (ХНАДУ, г. Харьков, Украина)