كلمات مقتبسة
بسبب مشاكل الطاقة والبيئة المتزايدة الخطورة، تم طرح متطلبات أعلى للاقتصاد وانبعاثات عوادم المحرك. عند استخدام المحرك، يجب ألا يلبي المتطلبات الاقتصادية ومتطلبات الطاقة فحسب، بل يجب أن يلبي أيضًا متطلبات الانبعاثات، لذلك يوفر محرك الديزل الزيت ويقلل الدخان. لطالما كانت تقنية الكفاءة أحد الأهداف الرئيسية لأبحاث صناعة محركات الاحتراق الداخلي. فيما يتعلق بالبحث في مغنطة محرك الاحتراق الداخلي لتوفير الوقود وتكنولوجيا تقليل الدخان، بدأت الدول الأجنبية في الستينيات، وبدأت بلدي في الثمانينيات. درست الدول الأجنبية بشكل أساسي تأثير انبعاثات عادم المحرك، بينما أكدت بلدي على تأثير توفير الوقود وزيادة الطاقة [1،2]. طريقة المغنطة الشائعة الاستخدام هي زيادة المجال المغناطيسي في نظام دائرة الزيت [3، 4]. يهدف هذا الاختبار إلى زيادة المجال المغناطيسي في نظام دائرة الزيت ونظام سحب الهواء لإجراء اختبار مقارنة مقعد المحرك. من خلال استخدام قوى المجال المغناطيسي المختلفة ومجموعات طرق المغناطيسية المختلفة، تم دراسة التأثير على قوة محرك الديزل والاقتصاد وانبعاث السخام بعد مغناطيسية الوقود والهواء.
اختبار واحد
أُجريت التجربة على محرك الديزل S195، وكانت معاييره التقنية: قطر الأسطوانة 95 مم، الشوط 115 مم، القدرة المعايرة 8.8 كيلوواط، سرعة المحرك 2000 رومين، نسبة الانضغاط 22:1، حاقن الوقود، زيت الاختبار 0# ديزل و14# ديزل. أثناء الاختبار، ثُبّت مقبض التحكم في سرعة المحرك في وضع التشغيل المُعاير، وقيست قدرة الآلة الأصلية لمدة 12 ساعة، ثم ثُبّت جهاز ممغنط لتوفير الوقود لقياس القدرة، وزاد الحمل تدريجيًا حتى يصل إلى أقصى عزم دوران، واستقرت النتيجة. تشمل معايير الاختبار السرعة، وعزم الدوران، واستهلاك الوقود، وقيمة الدخان. يوضح الشكل 1 إعدادات الاختبار على منصة الاختبار.
1.1 جهاز اختبار (1) مقياس قوة هيدروليكي D-150G (دقة 1%)؛ (2) مقياس سرعة الدوران الرقمي المحمول SZG-20 (دقة 1‰)؛ (3) مقياس استهلاك الوقود الحجمي (دقة 1%)؛ (4) مقياس الدخان FQD-102 (دقة 5%).
1.2 جهاز معالجة المغناطيسية لمعدات المغناطيسية، كما هو موضح في الشكل 2، معدات المغناطيسية الرئيسية هي: (1) جهاز توفير الوقود وتقليل الدخان CJ2I (دقة 1%، B = 0.07 ～ 0.1T)؛ (2) جهاز توفير الوقود وتقليل الدخان CJ2II (B = 0.03 ～ 0.05T)؛ (3) حلقة مغناطيسية كبيرة (B = 0.012 ～ 0.015T)، حلقة مغناطيسية صغيرة (B = 0.005 ～ 0.007T)
2 نتائج الاختبار والتحليل
٢.١ نتائج الاختبار: استُخدمت قوى مجال مغناطيسي مختلفة وطرق مغنطة مختلفة لدراسة خصائص التحكم في سرعة المحرك. أثناء الاختبار، ثُبّت مقبض التحكم في السرعة على أقصى وضع للخانق. تم قياس ٩ عناصر، وقُيست السرعة واستهلاك الوقود واستهلاك الوقود تحت أحمال مختلفة. بالنسبة لقيمة الدخان والقيم الأخرى، تكررت كل معالجة ٣ مرات، وأُخذت القيمة المتوسطة. نتائج الاختبار مُدرجة في الجدول ١. تُظهر الأشكال ٣ و٤ و٥ منحنيات مقارنة خصائص التحكم في السرعة في ظروف عمل مختلفة.
٢.٢ ركّب مُخفِّض دخان الوقود المُوَفِّر في دائرة الزيت والفلتر. يتضح من الشكل ٣ أنه عند تركيب مُخفِّض دخان الوقود المُوَفِّر من نوع CJ2I أفقيًا ورأسيًا في دائرة الزيت، تتغير كمية استهلاك الوقود وسرعة المحرك وقيمة دخانه بشكل كبير. يكون تأثير تركيب مُخفِّض دخان الوقود المُوَفِّر من نوع CJ2I أكثر وضوحًا من تأثير مُخفِّض دخان CJ2Ê. لا يرتبط تأثير مُخفِّض دخان الوقود المُوَفِّر بموقع التركيب، بل يرتبط ارتباطًا مباشرًا بقوة المجال المغناطيسي. يتمتع المجال المغناطيسي بتأثير جيد في توفير الوقود. يمكن ملاحظة من الجدول 1 أنه بالمقارنة مع محركات الديزل العادية، يتم تقليل استهلاك الوقود ودخان محرك الديزل الممغنط، وتزداد السرعة، وينخفض استهلاك الوقود النوعي في ظل ظروف المعايرة بمقدار 4.4% إلى 5.4%، ويتحسن الدخان بمقدار 11.7% إلى 20.5%، وتزداد السرعة بمقدار 0.4%. ~0.6%. هناك آراء مختلفة حول آلية المغنطة وتوفير الوقود وتقليل الدخان. تعتقد ميكانيكا الكم الحديثة أنه عندما يتم إزعاج حالات الحركة المختلفة للجزيئات في المجال المغناطيسي إلى حد ما، فإن حالتها المجهرية الجزيئية (دالة الموجة الجزيئية ومستوى الطاقة الجزيئية) تتغير، والخصائص الفيزيائية والكيميائية للجزيئات مواتية لتغيير اتجاه الاحتراق [5]، وهذه مفيدة جدًا لتحسين انبعاثات المحرك واستهلاك الوقود، وذلك لتحقيق الغرض من توفير الوقود وزيادة الطاقة وتقليل تلوث السخام.
2.3 تركيب حلقة مغناطيسية في قناة السحب يمكن ملاحظة من الشكل 4 أن تركيب حلقة مغناطيسية كبيرة في قناة السحب له تأثير أكبر على أداء المحرك من الحلقة المغناطيسية الصغيرة، وخاصة عندما يكون الحمل أعلى من 3 4 وعند الحمل الكامل، يكون التأثير على أداء المحرك واضحًا بشكل خاص. وذلك لأن محرك الاحتراق الداخلي عالي الحمل هو احتراق يعاني من نقص الأكسجين. يعمل تركيب حلقة مغناطيسية في أنبوب السحب على تحسين محتوى الأكسجين في الهواء ويلعب دورًا في تجميع الأكسجين، بحيث يتم حرق الوقود بشكل كامل في غرفة الاحتراق. يمكن ملاحظة من الجدول 1 أنه بالمقارنة مع المحركات العادية، فإن المحرك ذو الحلقة المغناطيسية قد قلل من استهلاك الوقود بمقدار 0.7% إلى 1.4%، وحسن الدخان بمقدار 11.7% إلى 17.6%، وزاد السرعة بمقدار 0.34% إلى 0.53%.
2.4 يظهر المغنطة المتزامنة للوقود والهواء في الشكل 5. يُضاف المجال المغناطيسي إلى نظام الزيت ونظام سحب الهواء على التوالي. يمكن ملاحظة أن الحلقة المغناطيسية الموسعة CJ2I لها تأثير أفضل في توفير الوقود وتقليل الدخان من CJ2I بالإضافة إلى الحلقة المغناطيسية الصغيرة، مما يشير إلى أن الوقود والهواء يكون تأثير توفير الوقود وتقليل الدخان للمحرك مع معالجة المغنطة المتزامنة أكثر وضوحًا من تأثير معالجة المغنطة الفردية، وأن تأثير مغنطة الوقود والهواء هو الأفضل. يمكن أيضًا ملاحظة من الشكل 5 أن تأثير قوة المجال المغناطيسي على أداء المحرك ليس خطيًا. عندما ترتفع قوة المجال المغناطيسي إلى قيمة معينة، يميل التغيير إلى الاسترخاء. من منظور التكلفة، فإن طريقة المغنطة المثالية لمحرك الديزل S195 هي حلقة مغناطيسية صغيرة بالإضافة إلى قسم CJ2I. مخفض دخان الزيت. يمكن ملاحظة من الجدول 1 أنه في ظل ظروف المعايرة، بالمقارنة مع المحركات العادية، يتم تقليل استهلاك الوقود النوعي للمحرك مع كل من الهواء والوقود المغناطيسي في نفس الوقت بمقدار 3.6% إلى 5.0%، أي 14gö (kW·h)، ويتم تحسين مستوى الدخان لـ A بمقدار 23.5% إلى 29.4. %، يتم زيادة السرعة بمقدار 0.49%～0.78%.
3 الخاتمة
(1) يختلف تأثير مغنطة الوقود والهواء على أداء المحرك باختلاف ظروف التشغيل. عمومًا، يكون تأثير توفير الوقود، وتقليل الدخان، وزيادة القدرة عند حمل 3¼ أو حمولة كاملة كبيرًا، وتكون التغييرات معقدة في ظروف الحمل الزائد والحمل المنخفض.
(٢) لا يتغير تأثير المجال المغناطيسي على أداء المحرك خطيًا. فعندما ترتفع قيمة المجال المغناطيسي إلى قيمة معينة، يميل هذا التغير إلى التباطؤ. لذلك، تختلف قيمة المجال المغناطيسي باختلاف أنواع المحركات.
