Влияние установочного угла опережения впрыскивания топлива на токсичность отработавших газов дизеля 4ЧН 11,0/12,5 | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №11 (91) июнь-1 2015 г.

Дата публикации: 02.06.2015

Статья просмотрена: 53 раза

Библиографическое описание:

Скрябин М. Л. Влияние установочного угла опережения впрыскивания топлива на токсичность отработавших газов дизеля 4ЧН 11,0/12,5 // Молодой ученый. — 2015. — №11. — С. 436-439. — URL https://moluch.ru/archive/91/19585/ (дата обращения: 14.12.2018).

В работе приводятся результаты исследований влияния установочного угла опережения впрыскивания топлива на токсичность отработавших газов дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на дизельном топливе и на природном газе.

Ключевые слова: дизель, альтернативное топливо, природный газ, оксиды азота, объемное содержание и массовая концентрация оксидов азота, промежуточное охлаждение надувочного воздуха.

 

В Вятской ГСХА на кафедре ДВС были проведены исследования влияния применения природного газа (ПГ) на эффективные и экологические показатели дизеля с турбонаддувом и промежуточным охлаждением надувочного воздуха (ПОНВ) 4ЧН 11,0/12,5 при работе на различных установочных углах опережения впрыскивания топлива (УОВТ) [1–15].

При работе дизеля с турбонаддувом и промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 были сняты нагрузочные и скоростные характеристики при равных значениях эффективной мощности и крутящего момента на четырех углах опережения впрыскивания топлива Θвпр = 5º, Θвпр = 7º, Θвпр = 9º и Θвпр = 11º до в. м.т. по дизельному и газодизельному процессам с одновременным индицированием рабочего процесса и определением токсичности и дымности ОГ. Характеристики снимались для определения и оптимизации эффективных и экологических показателей двигателя, а также показателей горения и характеристик тепловыделения. По результатам нагрузочных характеристик на различных установочных углах опережения впрыскивания топлива были построены регулировочные характеристики, как по дизельному, так и по газодизельному процессу.

На рисунке 1 представлено содержание токсичных компонентов в отработавших газах дизеля с турбонаддувом и ПОНВ 4ЧН 11,0/12,5, в зависимости от изменения установочного угла опережения впрыскивания топлива для номинальной частоты вращения n = 2400 мин-1 при работе на дизельном топливе и на природном газе.

Как видно из графиков при всех значениях установочных УОВТ при переходе на газодизельный процесс в отработавших газах происходит снижение содержания оксидов азота и сажи, но происходит увеличение содержания углеводородов, углекислого и угарного газа.

Рис. 1. Влияние применения природного газа на содержание токсичных компонентов в отработавших газах дизеля с турбонаддувом и ПОНВ 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного УОВТ при n = 2400 мин-1, ре = 0,947 МПа;

—––––– — дизельный процесс, — – — – — газодизельный процесс

 

Таким образом, по показателям объемного содержания оксидов азота и показателям процесса сгорания, с учетом эффективных показателей необходимо принять оптимальный установочный УОВТ Θвпр = 7º для газодизельного процесса и Θвпр = 9º для дизельного процесса [16–25].

Сравнивая оптимальные установочные УОВТ (оптимальный установочный УОВТ Θвпр = 7º для газодизельного процесса и Θвпр = 9º для дизельного процесса), следует отметить, что при n = 2400 мин-1 при работе по газодизельному процессу содержание СО в отработавших газах составляет 0,10 %. Для дизельного процесса — 0,029 %. Таким образом, разница между дизельным и газодизельным процессом равна 0,071 %. Содержание СО2 при работе на данном режиме по газодизельному циклу составляет 4,72 %, при работе по дизельному циклу — 3,75 %. Содержание NOx на газодизельном цикле составляет 499 ppm, при работе по дизельному циклу — 650 ppm. Таким образом снижение объемного содержания оксидов азота при работе по газодизельному циклу на установочном УОВТ Θвпр = 9º, n = 2400 мин-1 составляет 151 ppm или 23 %. Разница между дизельным и газодизельным процессом равна 0,9 единицы Bosch, т. е. снижение содержания сажи при работе на данном режиме по газодизельному циклу составляет 50 % [26–32].

Для оптимальных установочных УОВТ характерна устойчивая работа, жесткость рабочего процесса dP/dφ находится в пределах допустимых значений и составляет менее 1 МПа/град.

 

Литература:

 

1.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей тракторного дизеля путем применения природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 3. С. 3–6.

2.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследования эффективных и экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на природном газе с рециркуляцией отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсиях // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 5. С. 22–25.

3.Лиханов В. А., Лопатин О. П. Образование и нейтрализация оксидов азота в цилиндре газодизеля: Монография. — Киров: Вятская ГСХА, 2004. -106 с

4.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения природного газа и рециркуляции // Транспорт на альтернативном топливе. 2014. № 4 (40). С. 21–25.

5.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Применение природного газа и рециркуляции на тракторном дизеле 4Ч 11,0/12,5 // Тракторы и сельхозмашины. 2014. № 6. С. 7–9.

6.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля путем применения этаноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2013. № 2. С. 6–7.

7.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение эксплуатационных показателей тракторного дизеля Д-240 путем применения этаноло-топливной эмульсии // Научно-практический журнал Пермский аграрный вестник: 2013. № 1 (1). С. 29–32.

8.         Лиханов В. А., Лопатин О. П., Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля путем применения метанола с использованием двойной системы топливоподачи // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 5. С. 5–8.

9.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливной эмульсии // Транспорт на альтернативном топливе. 2012. № 4 (28). С. 70–73.

10.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха // Тракторы и сельхозмашины. 2011. № 2. С. 6–7.

11.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 1. С. 11–13.

12.     Лиханов В. А., Лопатин О. П., Шишканов Е. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля путем их рециркуляции // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 9. С. 8–9.

13.     Лиханов В. А., Лопатин О. П., Олейник М. А., Дубинецкий В. Н. Особенности химизма и феноменологии образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на природном газе // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 11. С 13–16.

14.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование нагрузочного режима дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Потенциал современной науки. 2015. № 3 (11). С. 40–44.

15.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование скоростного режима дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 24–26.

16.     Лопатин О. П. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 28–30.

17.     Лопатин О. П. Применение природного газа и рециркуляции отработавших газов для снижения токсичности тракторного дизеля // Молодой ученый. 2015. № 6–5 (86). С. 11–13.

18.     Лопатин О. П. Зонная модель процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 261–265.

19.     Лопатин О. П. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 265–268.

20.     Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 2Ч 10,5/12,0 путём применения метанола с двойной системы топливоподачи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/Киров, 2009. — 184с.

21.     Анфилатов А. А., Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 путем применения метанола с двойной системой топливоподачи: Монография. — Киров, 2008. — 155 с.

22.     Лиханов В. А., Анфилатов А. А. Изменение образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 4. с. 3–5.

23.     Лиханов В. А., Лопатин О. П., Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля путём применения метанола с использованием двойной системы топливоподачи // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 5. с. 5–8.

24.     Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 2Ч 10,5/12,0 путём применения метанола с двойной системы топливоподачи. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук/Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.

25.     Лиханов В. А., Чувашев А. Н., Глухов А. А., Анфилатов А. А. Улучшение экологических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 3. с. 4–5.

26.     Лиханов В. А., Чувашев А. Н., Глухов А. А., Анфилатов А. А. Улучшение эффективных и экологических показателей дизеля при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 4. с. 10–13.

27.     Анфилатов А. А. Влияние метанола на оксиды азота при сгорании в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). с. 151–154.

28.     Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2009. — 211 с.

29.     Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.

30.     Лиханов В. А., Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения: Монография. — Киров, 2008. — 154 с.

31.     Анфилатов А. А. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). с. 139–142.

32.     Анфилатов А. А. Теоретические расчеты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле для номинальной частоты вращения // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). с. 142–145.

Основные термины (генерируются автоматически): газодизельный процесс, природный газ, газодизельный цикл, дизельный процесс, работа, промежуточное охлаждение, отработавший газ дизеля, надувочный воздух, установочный угол опережения впрыскивания топлива, дизельное топливо.


Похожие статьи

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля на...

газодизельный процесс, дизельный процесс, жесткость процесса сгорания, период задержки воспламенения, показатель процесса сгорания дизеля, РОГ, градус, природный газ, установочный угол опережения...

Улучшение экологических показателей дизеля путем применения...

Литература: 1. Лиханов В. А., Лопатин О. П., Скрябин М. Л. Исследование процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе...

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля на...

газодизельный процесс, дизельный процесс, жесткость процесса сгорания, период задержки воспламенения, показатель процесса сгорания дизеля, РОГ, градус, природный газ, установочный угол опережения...

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

газодизельный процесс, максимальная температура, максимальное давление, градус, изменение значения, дизельный процесс, природный газ, показатель процесса сгорания, работа, цикл.

Улучшение экологических показателей дизеля путем применения...

Литература: 1. Лиханов В. А., Лопатин О. П., Скрябин М. Л. Исследование процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе...

Cнижение содержания оксидов азота в ОГ дизеля...

дизельный процесс, газодизельный процесс, работа двигателя, содержание, содержание сажи, работа, дизель, природный газ, закономерность изменения содержания, раз.

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

газодизельный процесс, максимальная температура, максимальное давление, градус, изменение значения, дизельный процесс, природный газ, показатель процесса сгорания, работа, цикл.

Влияние применения природного газа на содержание оксидов...

При работе по газодизельному процессу при угле опережения впрыскивания топлива Θвпр = 11о значения объемного содержания и массовой концентрации составляют 262 ppm и 0,0350 г/м3, соответственно, что ниже на 2 % дизельного процесса.

Cнижение содержания оксидов азота в ОГ дизеля...

дизельный процесс, газодизельный процесс, работа двигателя, содержание, содержание сажи, работа, дизель, природный газ, закономерность изменения содержания, раз.

Индицирование рабочего процесса газодизеля при работе...

Индикаторные диаграммы газодизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с рециркуляцией отработавших газов (РОГ) процессам на установочном угле опережения впрыскивания топлива (УОВТ) 23о...

Влияние применения природного газа на содержание оксидов...

При работе по газодизельному процессу при угле опережения впрыскивания топлива Θвпр = 11о значения объемного содержания и массовой концентрации составляют 262 ppm и 0,0350 г/м3, соответственно, что ниже на 2 % дизельного процесса.

Динамика образования оксидов азота в цилиндре газодизеля...

Графики объемного содержания, массовой концентрации оксидов азота, осредненной температуры и давления газов в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала при работе по дизельному и газодизельному...

Индицирование рабочего процесса газодизеля при работе...

Индикаторные диаграммы газодизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с рециркуляцией отработавших газов (РОГ) процессам на установочном угле опережения впрыскивания топлива (УОВТ) 23о...

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

Показатели процесса сгорания, объемное содержание и массовая концентрация оксидов азота в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного угла опережения впрыскивания топлива (УОВТ)...

Динамика образования оксидов азота в цилиндре газодизеля...

Графики объемного содержания, массовой концентрации оксидов азота, осредненной температуры и давления газов в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала при работе по дизельному и газодизельному...

Особенности методики стендовых исследований работы дизеля...

В данной статье рассмотрена методика стендовых исследований работы дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе. Ключевые слова:дизель, альтернативное топливо, природный газ, оксиды азота.

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

Показатели процесса сгорания, объемное содержание и массовая концентрация оксидов азота в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного угла опережения впрыскивания топлива (УОВТ)...

Особенности методики стендовых исследований работы дизеля...

В данной статье рассмотрена методика стендовых исследований работы дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе. Ключевые слова:дизель, альтернативное топливо, природный газ, оксиды азота.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля на...

газодизельный процесс, дизельный процесс, жесткость процесса сгорания, период задержки воспламенения, показатель процесса сгорания дизеля, РОГ, градус, природный газ, установочный угол опережения...

Улучшение экологических показателей дизеля путем применения...

Литература: 1. Лиханов В. А., Лопатин О. П., Скрябин М. Л. Исследование процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе...

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля на...

газодизельный процесс, дизельный процесс, жесткость процесса сгорания, период задержки воспламенения, показатель процесса сгорания дизеля, РОГ, градус, природный газ, установочный угол опережения...

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

газодизельный процесс, максимальная температура, максимальное давление, градус, изменение значения, дизельный процесс, природный газ, показатель процесса сгорания, работа, цикл.

Улучшение экологических показателей дизеля путем применения...

Литература: 1. Лиханов В. А., Лопатин О. П., Скрябин М. Л. Исследование процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе...

Cнижение содержания оксидов азота в ОГ дизеля...

дизельный процесс, газодизельный процесс, работа двигателя, содержание, содержание сажи, работа, дизель, природный газ, закономерность изменения содержания, раз.

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

газодизельный процесс, максимальная температура, максимальное давление, градус, изменение значения, дизельный процесс, природный газ, показатель процесса сгорания, работа, цикл.

Влияние применения природного газа на содержание оксидов...

При работе по газодизельному процессу при угле опережения впрыскивания топлива Θвпр = 11о значения объемного содержания и массовой концентрации составляют 262 ppm и 0,0350 г/м3, соответственно, что ниже на 2 % дизельного процесса.

Cнижение содержания оксидов азота в ОГ дизеля...

дизельный процесс, газодизельный процесс, работа двигателя, содержание, содержание сажи, работа, дизель, природный газ, закономерность изменения содержания, раз.

Индицирование рабочего процесса газодизеля при работе...

Индикаторные диаграммы газодизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с рециркуляцией отработавших газов (РОГ) процессам на установочном угле опережения впрыскивания топлива (УОВТ) 23о...

Влияние применения природного газа на содержание оксидов...

При работе по газодизельному процессу при угле опережения впрыскивания топлива Θвпр = 11о значения объемного содержания и массовой концентрации составляют 262 ppm и 0,0350 г/м3, соответственно, что ниже на 2 % дизельного процесса.

Динамика образования оксидов азота в цилиндре газодизеля...

Графики объемного содержания, массовой концентрации оксидов азота, осредненной температуры и давления газов в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала при работе по дизельному и газодизельному...

Индицирование рабочего процесса газодизеля при работе...

Индикаторные диаграммы газодизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе по дизельному, газодизельному и газодизельному с рециркуляцией отработавших газов (РОГ) процессам на установочном угле опережения впрыскивания топлива (УОВТ) 23о...

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

Показатели процесса сгорания, объемное содержание и массовая концентрация оксидов азота в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного угла опережения впрыскивания топлива (УОВТ)...

Динамика образования оксидов азота в цилиндре газодизеля...

Графики объемного содержания, массовой концентрации оксидов азота, осредненной температуры и давления газов в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала при работе по дизельному и газодизельному...

Особенности методики стендовых исследований работы дизеля...

В данной статье рассмотрена методика стендовых исследований работы дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе. Ключевые слова:дизель, альтернативное топливо, природный газ, оксиды азота.

Влияние применения природного газа на показатели процесса...

Показатели процесса сгорания, объемное содержание и массовая концентрация оксидов азота в цилиндре дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного угла опережения впрыскивания топлива (УОВТ)...

Особенности методики стендовых исследований работы дизеля...

В данной статье рассмотрена методика стендовых исследований работы дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе. Ключевые слова:дизель, альтернативное топливо, природный газ, оксиды азота.

Задать вопрос