Содержание токсичных компонентов дизеля при работе на дизельном топливе и метаноле | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №14 (94) июль-2 2015 г.

Дата публикации: 20.07.2015

Статья просмотрена: 10 раз

Библиографическое описание:

Анфилатов А. А. Содержание токсичных компонентов дизеля при работе на дизельном топливе и метаноле // Молодой ученый. — 2015. — №14. — С. 120-123. — URL https://moluch.ru/archive/94/21266/ (дата обращения: 22.09.2018).

В работе приводятся результаты влияния применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 при работе с двойной системой топливоподачи (ДСТ) в зависимости от различных установочных УОВТ на содержание токсичных компонентов в отработавших газах в зависимости от изменения частоты вращения.

Ключевые слова: дизель, метанол, двойная система топливоподачи.

 

Влияние применения метанола с ДСТ на содержание токсичных компонентов в ОГ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на различных видах топлива представлены на рисунке 1. Увеличение частоты вращения сопровождается увеличением выбросов общего количества токсичных компонентов в ОГ дизеля, кроме оксидов азота, содержание которых при этом снижается [1–9].

Как видно из графиков, для дизеля, работающего на метаноле с ДСТ, характерно снижение содержания NOx в ОГ по отношению к дизелю при работе на ДТ на всех исследуемых скоростных режимах. Так, если у дизеля при работе на ДТ содержание оксидов азота в ОГ уменьшается с 480 ppm при частоте вращения n = 1200 мин-1 до 375 ppm при n = 2000 мин-1, то у дизеля, работающего на метаноле с ДСТ, содержание NOx снижается, соответственно, с 310 ppm до 255 ppm. В процентном отношении это снижение составляет при n = 1200 мин-1 35,4 %, а при n = 2000 мин-1–32,0 % [10–16].

Это объясняется, очевидно, в первую очередь тем, что при работе дизеля на метаноле, вследствие особенности химического состава метанола (химическая формула метилового спирта — СН3ОН) и химизма процесса горения, образование быстрых оксидов азота носит преимущественный характер, замещая в общем балансе образования оксидов азота образование оксидов азота, получаемых по термическому механизму, или так называемых термических оксидов азота, что не может не сказаться на общем снижении содержания NOx в ОГ. Содержание сажи в ОГ дизеля меняется при работе дизеля на ДТ с 3,7 единиц по шкале bosch при n = 1200 мин-1 до 6,8 единицы по шкале bosch при n = 2000 мин-1, а при работе дизеля на метаноле с ДСТ — с 0,65 единицы по шкале bosch при n = 1200 мин-1 до 1,05 единицы по шкале bosch при n = 2000 мин-1. Содержание сажи в ОГ при увеличении частоты вращения от 1200 до 2000 мин-1 возрастает на 83,7 % при работе дизеля на ДТ и увеличивается на 61,5 % при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Содержание сажи в ОГ при частоте вращения n = 1200 мин-1 уменьшается с 3,7 единиц по шкале bosch у дизеля, работающего на ДТ, до 0,65 единицы по шкале bosch у дизеля, работающего на метаноле с ДСТ. Происходит снижение в 5,7 раза [17–24].

Рис. 1. Влияние применения метанола с ДСТ на содержание токсичных компонентов в ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 Θдт = 34º и Θм = 34º в зависимости от изменения частоты вращения; ¾ — дизельный процесс; — - — - метанол с запальным ДТ

 

Содержание сажи в ОГ при n = 2000 мин-1 у дизеля, работающего на ДТ, составляет 6,8 единицы по шкале bosch, а у дизеля, работающего на метаноле с ДСТ, содержание сажи снижается до 1,05 единицы по шкале bosch. Это снижение при n = 2000 мин-1 происходит в 6,5 раза. Содержание СНх в ОГ дизеля меняется при работе на ДТ с 0,35 % при n = 1200 мин-1 до 0,10 % при n = 2000 мин-1, а при работе на метаноле с ДСТ — с 0,10 % при n = 1200 мин-1 до 0,21 % при n = 2000 мин-1. Снижение СНх при n = 1200 мин-1 составляет 71,4 %. Увеличение содержания СНх при n = 2000 мин-1 составляет 110,0 %. Содержание СО в ОГ дизеля изменяется при работе на ДТ с 0,49 % при n = 1200 мин-1 до 0,29 % при n = 2000 мин-1. При работе дизеля на метаноле с ДСТ содержание СО в ОГ составляет 0,24 % при n = 1200 мин-1, а затем возрастает до 0,27 % при n = 2000 мин-1. Содержание СО в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ при n = 1200 мин-1 снижается с 0,49 % до 0,24 %, а при n = 2000 мин-1 — с 0,29 % до 0,27 %, или на 51 % и 6,9 % соответственно. Содержание СО2 в ОГ изменяется при работе дизеля на ДТ с 3,6 % при n = 1200 мин-1 до 3,8 % при n = 2000 мин-1. При работе дизеля на метаноле с ДСТ содержание СО2 в ОГ изменяется с 3,9 % при n = 1200 мин-1 до 4,6 % при n = 2000 мин-1. Увеличение содержания СО2 в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ составляет 8,3 % при n = 1200 мин-1 и 21,0 % при n = 2000 мин-1.

Таким образом, при подаче 93 % метанола и 7 % запального ДТ возможно получение следующих результатов: снижение содержания NOх в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ составляет от 35,4 % при n = 1200 мин-1 до 32 % при n = 2000 мин-1; снижение содержания сажи в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ происходит в 5,7 раза при n = 1200 мин-1 и в 6,5 раз при n = 2000 мин-1; снижение содержания СО в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ составляет от 51 % при n = 1200 мин-1 до 6,9 % при n = 2000 мин-1; увеличение содержания СО2 в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ составляет от 8,3 % при n = 1200 мин-1 до 21,0 % при n = 2000 мин-1; снижение содержания СНх в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ составляет 71,4 % при n = 1200 мин-1, увеличение содержания СНх — 110,0 % при n = 2000 мин-1 [25–27].

 

Литература:

 

1.                  Лиханов В. А., Гребнев А. В., Бузмаков Ю. Г., Скрябин М. Л. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе // Тракторы и сельхозмашины. 2008. № 6. С. 19–21.

2.                  Лиханов В. А., Гребнев А. В., Бузмаков Ю. Г., Скрябин М. Л. Улучшение токсических показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе // Тракторы и сельхозмашины. 2008. № 7. С. 6–7.

3.                  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.

4.                  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. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.

5.                  Скрябин М. Л. Разработка программы стендовых исследований газодизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 53–55.

6.                  Скрябин М. Л. Особенности горения капли дизельного топлива в турбулентном потоке метано-воздушной смеси в цилиндре газодизеля // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 56–59.

7.                  Скрябин М. Л. Исследование мощностных и экономических показателей газодизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 59–62.

8.                  Скрябин М. Л. Влияние угла опережения впрыскивания топлива на экологические показатели газодизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 62–65.

9.                  Скрябин М. Л. Снижение дымности отработавших газов дизеля 2Ч 10,5/12 // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). С. 430–433.

10.              Скрябин М. Л. Расчет содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 11(91). С. 433–436.

11.              Скрябин М. Л. Влияние установочного угла опережения впрыскивания топлива на токсичность отработавших газов дизеля 4ЧН 11,0/12,5 // Молодой ученый. 2015. № 11(91). С. 436–439.

12.              Скрябин М. Л. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на содержание оксидов азота в отработавших газах 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения частоты вращения // Молодой ученый. 2015. № 11(91). С. 439–442.

13.              Скрябин М. Л. Влияние применение метанола на дымность отработавших газов дизеля 2Ч 10,5/12 // Молодой ученый. 2015. № 11(91).С. 445–448.

14.              Скрябин М. Л. Влияние применения метанола с двойной системой топливоподачи в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания и показатели сажесодержания // Молодой ученый. 2015. № 11(91). С. 442–445.

15.              Скрябин М. Л. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на массовую концентрацию оксидов азота в отработавших газах 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки на номинальной частоте вращения // Молодой ученый. 2015. № 12(92). С. 301–303.

16.              Скрябин М. Л. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на массовую концентрацию оксидов азота в отработавших газах 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки на частоте вращения максимального крутящего момента // Молодой ученый. 2015. № 12(92). С. 298–301.

17.              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.

18.              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.

19.              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.

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

21.              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.

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

23.              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.

24.              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.

25.              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.

26.              Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение эксплуатационных показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливной эмульсии // Известия Международной академии аграрного образования. 2013. Т. 4. № 16. С. 170–173.

27.              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.

Основные термины (генерируются автоматически): работа дизеля, метанол, содержание сажи, дизель, содержание, изменение частоты вращения, единица, шкала, работа, двойная система.


Похожие статьи

Изменения токсичных компонентов в отработавших газах дизеля...

работа дизеля, метанол, содержание, изменение нагрузки, значение содержания, работа, содержание сажи, содержание оксидов азота, двойная система, увеличение нагрузки.

Экологические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на...

работа дизеля, метанол, опытный дизель, снижение содержания, содержание сажи, содержание, увеличение содержания, дизель, единица, частота вращения.

Экологические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на...

работа дизеля, метанол, содержание, содержание сажи, изменение нагрузки, работа, увеличение нагрузки, содержание оксидов азота, значение содержания, двойная система.

Экологические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на...

работа дизеля, метанол, изменение нагрузки, содержание, шкала, единица, содержание сажи, содержание оксидов азота, сложная зависимость, двойная система.

Влияние применение метанола с двойной системой...

В работе приводятся результаты изменения дымности отработавших газов дизеля 2Ч 10,5/12 выполненных по результатам экспериментальных данных при работе на метаноле на режиме номинальной частоты вращения.

Влияние применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на...

В работе приводятся результаты влияния применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания системой топливоподачи. Ключевые слова: дизель, альтернативное топливо, метанол, сажа, двойная система топливоподачи.

Влияние применения метанола с двойной системой...

В работе приводятся результаты изменения дымности отработавших газов дизеля 2Ч 10,5/12 выполненных по результатам экспериментальных данных при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи.

Удельный эффективный расход топлива дизеля при работе на...

Ключевые слова: дизель, метанол, двойная система топливоподачи, удельный эффективный расход топлива. Зависимость изменения удельного эффективного расхода топлива дизеля 2Ч 10,5/12...

Влияние применения метанола на токсические показатели дизеля...

работа, метанол, содержание, работа дизеля, изменение частоты вращения, содержание оксидов азота, шкала, увеличение содержания, увеличение частоты вращения, дымность.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Изменения токсичных компонентов в отработавших газах дизеля...

работа дизеля, метанол, содержание, изменение нагрузки, значение содержания, работа, содержание сажи, содержание оксидов азота, двойная система, увеличение нагрузки.

Экологические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на...

работа дизеля, метанол, опытный дизель, снижение содержания, содержание сажи, содержание, увеличение содержания, дизель, единица, частота вращения.

Экологические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на...

работа дизеля, метанол, содержание, содержание сажи, изменение нагрузки, работа, увеличение нагрузки, содержание оксидов азота, значение содержания, двойная система.

Экологические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на...

работа дизеля, метанол, изменение нагрузки, содержание, шкала, единица, содержание сажи, содержание оксидов азота, сложная зависимость, двойная система.

Влияние применение метанола с двойной системой...

В работе приводятся результаты изменения дымности отработавших газов дизеля 2Ч 10,5/12 выполненных по результатам экспериментальных данных при работе на метаноле на режиме номинальной частоты вращения.

Влияние применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на...

В работе приводятся результаты влияния применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания системой топливоподачи. Ключевые слова: дизель, альтернативное топливо, метанол, сажа, двойная система топливоподачи.

Влияние применения метанола с двойной системой...

В работе приводятся результаты изменения дымности отработавших газов дизеля 2Ч 10,5/12 выполненных по результатам экспериментальных данных при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи.

Удельный эффективный расход топлива дизеля при работе на...

Ключевые слова: дизель, метанол, двойная система топливоподачи, удельный эффективный расход топлива. Зависимость изменения удельного эффективного расхода топлива дизеля 2Ч 10,5/12...

Влияние применения метанола на токсические показатели дизеля...

работа, метанол, содержание, работа дизеля, изменение частоты вращения, содержание оксидов азота, шкала, увеличение содержания, увеличение частоты вращения, дымность.

Задать вопрос