.jpg)
Ученые из Индийского технологического института в Варанаси, Технологического колледжа Лакшми Нараян в Бхопале и других инженерных центров Индии перевели бензиновый двигатель популярного малолитражного автомобиля Maruti Alto на сжатый природный газ. Речь идет о серийном моторе объемом 796 см3 с комплектом оборудования для работы на газе с новыми форсунками, регуляторами давления и модернизированной системой подачи топлива. Целью ученых было найти простой и недорогой способ снизить выбросы вредных веществ в городах, не дожидаясь полного перехода на электромобили. В отличие от многих заводских решений, где газ используется вместе с бензином, этот двигатель сделали полностью газовым.
Чтобы добиться стабильной работы на новом топливе, ученые должны были обеспечить надежное воспламенение газовой смеси, поскольку метан горит медленнее бензина и требует более мощной искры, а также компенсировать более низкую энергетическую плотность газа, из-за которой двигатель при тех же условиях теряет часть мощности.
Для решения первой задачи они заменили обычные свечи зажигания на иридиевые с разным зазором между электродами (0,5, 0,6 и 0,8 мм). Иридий оказался предпочтительнее меди благодаря высокой твердости и способности обеспечивать стабильную искру даже на бедных газовых смесях.
Вторую проблему ученые решили за счет перенастройки системы впрыска. Длительность открытия форсунок была увеличена на 12-18%, чтобы компенсировать меньшую калорийность газа, а момент зажигания сдвинули на 6-8% раньше, чем при работе на бензине.
Испытания проводились на компьютеризированном стенде с вихретоковым тормозом, который позволял точно задавать нагрузку и скорость вращения двигателя в диапазоне от 1500 до 5000 оборотов в минуту. Для надежности каждое измерение повторяли трижды. Оказалось, что оптимальный режим достигается при зазоре свечи 0,6 мм. В этом случае искра достаточно мощная для воспламенения бедной смеси, а процесс горения остается стабильным. При меньшем зазоре пламя распространялось хуже на высоких оборотах, а при большем зазоре возрастала вероятность пропусков зажигания.
В результате выбросы угарного газа снизились примерно на 42%, а выбросов несгоревших углеводородов стало меньше на 38%, если сравнивать с бензином. Это означает, что массовый переход таких автомобилей на газ мог бы заметно улучшить качество воздуха в городах. При этом мощность двигателя снизилась всего на 4-5%.
Ученые пришли к выводу, что перевод малолитражных автомобилей на чистый метан, представляет собой технически реализуемое и экономически оправданное решение, которое может стать промежуточным шагом на пути к экологически чистому транспорту.
Следующим этапом станут длительные испытания на износ и проверка работы такой системы в разных климатических условиях.
