Автор: Скрябин Максим Леонидович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (92) июнь-2 2015 г.

Дата публикации: 18.06.2015

Статья просмотрена: 2 раза

Библиографическое описание:

Скрябин М. Л. Влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки на номинальной частоте вращения // Молодой ученый. — 2015. — №12. — С. 317-320.

В данной статье рассмотрено влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки на номинальной частоте вращения.

Ключевые слова:дизель, альтернативное топливо, природный газ, экологические показатели, номинальная частота вращения.

 

Нагрузочные характеристики изменения содержания токсичных компонентов в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха (ПОНВ) при работе дизеля на дизельном топливе (ДТ) и на природном газе (ПГ) на оптимальных установочных УОВТ представлены на рис. 1 [1–15].

При работе дизеля на оптимальных установочных УОВТ (Θвпр = 7º до в. м.т для работы на ПГ и Θвпр = 9º до в. м.т для работы на ДТ) при номинальной частоте вращения n = 2400 мин -1 при работе дизеля на ДТ содержания NOх в ОГ возрастает от 480 ррm при ре = 0,126 МПа до 650 ррm при ре = 0,947 МПа (на 35 % от минимального значения). При работе дизеля на ПГ содержание NOх в ОГ увеличивается с 360 ррm при ре = 0,126 МПа до 499 ррm при ре = 0,947 МПа, т. е. на 38 %. Снижение содержания оксидов азота составляет 151 ppm или 23 %. При работе дизеля на частоте вращения n = 2400 мин -1, с увеличением нагрузки содержание СО в ОГ снижается с 0,063 % при ре = 0,126 МПа, до 0,029 % при ре = 0,947 МПа (на 54 %).

При работе дизеля на ПГ с увеличением нагрузки содержание СО2 в ОГ увеличивается с 2,55 % при ре = 0,126 МПа до 4,72 % при ре = 0,947 МПа (на 85 %). Увеличение равно 0,97 %. При работе дизеля на ДТ с увеличением нагрузки дымность ОГ увеличивается с 0,1 единицы по шкале Bosch при ре = 0,126 МПа до 1,95 единицы по шкале Bosch при ре = 0,947 МПа (на 1,85 единицы по шкале Bosch). При работе дизеля на ПГ с увеличением нагрузки дымность ОГ увеличивается с 0,10 единицы по шкале Bosch при ре = 0,126 МПа до 0,95 единицы по шкале Bosch при ре = 0,947 МПа (на 0,85 единицы по шкале Bosch). Таким образом, при работе дизеля на ПГ происходит снижение дымности ОГ дизеля на 51 %.

Анализируя изменения значений содержания токсичных компонентов в ОГ дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки при оптимальных установочных УОВТ на номинальной частоте вращения n = 2400 мин -1, ре=0,947 МПа можно отметить следующее. Содержание оксидов азота в ОГ при работе дизеля на ПГ ниже, чем при работе дизеля на ДТ во всем диапазоне изменения нагрузок. Так, при pе = 0,947 МПа содержание NOx в ОГ снижается на 23,2 % (с 650 до 499 ppm) [16–24].

Рис. 1. Влияние применения ПГ на токсичность отработавших газов дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки: — n = 2400 мин -1, —— — дизельный процесс, — – — — газодизельный процесс

 

Анализируя содержание в ОГ суммарных углеводородов СНх следует отметить, что содержание существенно возрастает при уменьшении нагрузки и достигает максимума при сбросе нагрузки до режима близкого к холостому ходу. При этом содержание СНх в ОГ дизеля составляет 0,007 % (pе = 0,947 МПа), а при работе дизеля на ПГ содержание СНх в ОГ двигателя составляет уже 0,20 %, что в 28 раз больше. Это объясняется тем, что суммарные углеводороды и оксид углерода являются продуктами неполного сгорания топлива. На увеличение процентного содержания СНх в ОГ оказывает влияние ухудшение процесса сгорания на малых нагрузках из-за переобеднения газовоздушной смеси вследствие использования качественного способа регулирования мощности и воспламенения запальным дизельным топливом. В результате на малых нагрузках процесс распространения фронта пламени и весь процесс сгорания в целом протекает более вяло, способствуя неполному сгоранию топлива и, как следствие, снижению эффективного коэффициента полезного действия. [25–34].

 

Литература:

 

1.         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.

2.         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.

3.         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.

4.         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. — 156 с.

5.         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.

6.         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.

7.         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.

8.         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.

9.         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.

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

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

12.     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.

13.     Лиханов В. А., Анфилатов А. А. Исследование применения метанола в дизеле на оптимальных установочных углах // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 42–44.

14.     Анфилатов А. А. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля с воздушным охлаждением // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 45–47.

15.     Анфилатов А. А. Исследование токсичности на скоростном режиме дизеля при работе на метаноле // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 47–50.

16.     Анфилатов А. А. Исследование дымности в отработавших газах дизеля при работе на метаноле // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 50–53.

17.     Анфилатов А. А. Особенности экспериментальной установки для исследования рабочего процесса дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 223–225.

18.     Анфилатов А. А. Результаты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 226–228.

19.     Анфилатов А. А. Особенности расчета периода задержки воспламенения при работе дизеля на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 229–231.

20.     Анфилатов А. А. Теоретические расчеты содержания оксидов азота в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 232–234.

21.     Анфилатов А. А. Расчет содержания оксидов азота в цилиндре дизеля с воздушным охлаждением при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 235–237.

22.     Анфилатов А. А. Изменение экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 238–240.

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

24.     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.

25.     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.

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

27.     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.

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

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

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

31.     Лиханов В. А. Улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения альтернативных топлив. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Киров, 1999.

32.     Лиханов В. А., Полевщиков А. С. Особенности развития топливных факелов в цилиндре дизеля при работе дизеля на этаноле // Транспорт на альтернативном топливе. 2013. № 1 (31). С. 62–65.

33.     Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2009. — 202 с.

Основные термины (генерируются автоматически): оксидов азота, оксидов азота в цилиндре, содержания оксидов азота, работе дизеля, Молодой ученый, азота в цилиндре дизеля, образования оксидов азота, показателей дизеля, дизеля 4ЧН, соискание ученой степени, экологических показателей дизеля, процесса образования оксидов, номинальной частоте вращения, Тракторы и сельхозмашины, применения природного газа, ученой степени кандидата, Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов, изменения нагрузки, показатели дизеля 4ЧН, шкале bosch.

Ключевые слова

дизель, экологические показатели, природный газ, альтернативное топливо, номинальная частота вращения.

Похожие статьи

Характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на номинальной частоте вращения коленчатого вала

Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 9º до ВМТ при работе на номинальной частоте вращения

Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 7º до ВМТ при работе на номинальной частоте вращения

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки при работе на номинальной частоте вращения

Влияние применения природного газа на эффективные показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на номинальной частоте вращения коленчатого вала

Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 9º до ВМТ при работе на номинальной частоте вращения

Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 7º до ВМТ при работе на номинальной частоте вращения

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки при работе на номинальной частоте вращения

Влияние применения природного газа на эффективные показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки

Задать вопрос