МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОГО УПРАВЛІННЯ ГАЗОРОЗПОДІЛОМ ГЕНЕРАТОРА ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ З ДВИГУНОМ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРАННЯ

С.В. Зайченко; С.В. Король; В.П. Опришко; Д.Г. Дерев’янко; Н.І. Жукова

doi:10.20535/1813-5420.1.2021.242160

Автор(и)

С.В. Зайченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна https://orcid.org/0000-0002-8446-5408
С.В. Король Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна
В.П. Опришко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна https://orcid.org/0000-0003-4963-2490
Д.Г. Дерев’янко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна https://orcid.org/0000-0003-4963-2490
Н.І. Жукова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна https://orcid.org/0000-0002-4215-6981

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2021.242160

Ключові слова:

автономне джерело енергії, коефіцієнт корисної дії, система газорозподілу, електромагнітний клапан

Анотація

Використання генераторів при різному рівні навантаження дозволяє використовувати частину номінальної потужності двигунів шляхом зменшення частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння, таким чином зменшувати витрату палива і підвищити загальний коефіцієнт корисної дії системи в цілому. Однак слід зазначити, що оптимальна робота двигуна внутрішнього згоряння при фіксованих параметрах газорозподілу можлива лише при певній частоті обертання двигуна. Зменшення частоти обертання двигуна призводить до погіршення його наповнення паливо-повітряною сумішшю і випуску відпрацьованих газів двигуна, що супроводжується впусканням вихлопних газів у впускний колектор і викиду частини горючої суміші в вихлопну трубу. У роботі представлено результати дослідження параметрів генераторів і загальна концепція створення системи управління автономним джерелом живлення на базі двигуна внутрішнього згоряння, з метою зменшення питомих показників генерації електричної енергії. Експериментально доведена доцільність регулювання рівня потужності двигуна внутрішнього згорання. Для досягнення мети запропоновано регулювання кутів відкриття і закриття двигуна внутрішнього згоряння електромагнітним клапаном. Застосування даної системи дозволяє зменшити питомі витрати більше ніж в 4 рази при генерації електричної енергії з низьким рівнем навантаження генератора. На основі діаграми фазового газорозподілу ДВС запропоновано залежність зміни кутів відкриття і закриття впускного і випускного клапанів від потужності автономного джерела енергії.

Посилання

Intelligent electric power systems: elements and modes: Under the general. ed. Acad. NAS of Ukraine A.V. Kirilenko / Institute of Electrodynamics of NAS of Ukraine. - K .: Institute of Electrodynamics of the NAS of Ukraine, 2014 .-- 408 p.

Galiullin R. R. On the issue of regulating the rotational speed of the crankshaft of a diesel autonomous power plant of low power // Vestnik BGAU. - 2012 .-- S. 37-40.

Bashirov R.M. Fundamentals of the theory and calculation of automotive engines. Ufa: BGAU, 2008. 304 p.

Galiullin R.R., Gaysin E.M. Regulation of diesel engines by skipping fuel supplies // Mechanization and Electrification of Agriculture, 2005. No. 11. P. 30-31.

Kozlov A.N., Khudyakova G.I., Svishchev D.A. Efficiency of the internal combustion engine using synthesis gas // Energy and Resource Saving. Power supply. Unconventional and renewable energy sources. — Yekaterinburg, 2016. - 2016. - S. 548-552.

Khvatov O.S., Daryenkov A. B., Samoyavchev I. S. Fuel efficiency of a single power plant of an autonomous facility based on an internal combustion engine of variable rotational speed // Operation of sea transport. - 2013. - No. 1 .-- S. 71.

Alekseenko V. A., Yurov B. B., Ostapenko V. V. Load characteristic of the carburetor engine // Collection of scientific papers Sworld. - 2014. - T. 2. - No. 2. - S. 29-31.

Akhromeshin A. V. Modern gas exchange control systems for internal combustion engines (review) // Bulletin of Tula State University. Technical science. - 2008. - No. 3.– S. 151-158.

Zakharov L. A., Khrunkov S. N., Limonov A. K. Methods for choosing the rational technical characteristics of the gas distribution mechanism of a reciprocating internal combustion engine // Transactions of NGTU im. RE Alekseeva. - 2010. - No. 4. - S. 181-189.

Zaichenko, S., Shevchuk, S., Opryshko, V., Pryadko, S., & Halem, A. (2020, May). Autonomous electric power source energy efficiency improvement by internal combustion engine gases distribution control. In 2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS) (pp. 262-265). IEEE.

Zaichenko S., Shevсhuk S., Halem A. Improving the energy efficiency of an autonomous source of electric energy by regulating the gas distribution of an internal combustion engine // POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology. - 2019. - No. 3. - S. 74-81.

Zakharov L. A., Khrunkov S. N., Limonov A. K. The methodology for choosing the rational technical characteristics of the gas distribution mechanism of a reciprocating internal combustion engine // Transactions of NGTU im. RE Alekseeva. - 2010. - No. 4. - S. 96-105.

Akhromeshin A. V. Modern gas exchange control systems for internal combustion engines (review) // Bulletin of Tula State University. Technical science. - 2008. - No. 3. - S. 151-158.