Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от установочного УОВТ | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №15 (95) август-1 2015 г.

Дата публикации: 05.08.2015

Статья просмотрена: 2 раза

Библиографическое описание:

Россохин А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от установочного УОВТ // Молодой ученый. — 2015. — №15. — С. 159-163. — URL https://moluch.ru/archive/95/21447/ (дата обращения: 23.02.2019).

На рисунке 1, а представлено изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от установочного УОВТ на номинальном режиме (n = 2200 мин -1, ре = 0,64 МПа). Для комплексной оценки влияния применения ЭТЭ на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля, рассмотрим исследуемые показатели при различных значениях установочного УОВТ на обоих видах топлива. При работе на ДТ и значении установочного УОВТ Θвпр дт = 20º до ВМТ максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax составляет 2076 К, максимальное значение давления газов в цилиндре рzmax составляет 7,9 МПа. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых дт расч = 0,203 г/м3Свых = 124,0º п. к.в. после ВМТ), расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра дизеля на момент открытия выпускного клапана Nвых дт расч = 3,181∙106 мм-3. При работе на ДТ и значении установочного УОВТ Θвпр дт = 23º до ВМТ максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax составляет 2115 К, максимальное значение давления сгорания рzmax составляет 8,4 МПа. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых дт расч = 0,146 г/м3, расчетное количество частиц сажи в единице объема в цилиндре дизеля на момент открытия выпускного клапана Nвых дт расч = 2,291∙106 мм-3. Массовая концентрация сажи, полученная опытным путем, Свых дт опыт составляет 0,155 г/м3.

Увеличение установочного УОВТ до Θвпр дт = 26º до ВМТ приводит к росту показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля. При работе на данном режиме температура Tmax = 2199 К, давления сгорания рzmax = 9,0 МПа. Проведенные расчеты показывают, что расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых дт расч = 0,153 г/м3, расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра Nвых дт расч = 2,405∙106 мм-3Свых = 124,0º п. к.в. после ВМТ). Массовая концентрация сажи, полученная опытным путем, Свых дт опыт = 0,163 г/м3.

2200, 0,64 150 к+30

а)

1700, 0,69 150 к+30

б)

Рис. 1. Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от установочного УОВТ: а) n = 2200 мин -1, ре = 0,64 МПа; б) n = 1700 мин-1, ре = 0,69 МПа; ¾ — ДТ; ― ― — ЭТЭ

 

При значении установочного УОВТ Θвпр дт = 29º до ВМТ максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax = 2240 К, максимальное значение давления сгорания рzmax = 9,5 МПа. Расчетное значение массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана возрастает до Свых дт расч = 0,174 г/м3, расчетное количество частиц сажи в единице объема в цилиндре дизеля возрастает до Nвых дт расч = 2,736∙106 мм-3. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свых дт опыт = 0,187 г/м3.

При работе дизеля на ЭТЭ на номинальном режиме и значении установочного УОВТ Θвпр этэ = 20º до ВМТ максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax составляет 2426 К, максимальное значение давления газов в цилиндре рzmax составляет 8,26 МПа. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых этэ расч имеет значение 0,047 г/м3Свых = 124,0º п. к.в. после ВМТ), расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра Nвых этэ расч = 0,745∙106 мм-3. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свых этэ опыт составляет 0,052 г/м3.

Анализ графиков показывает, что в случае увеличения установочного УОВТ до Θвпр этэ = 23º до ВМТ максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax = 2511 К, максимальное значение давления газов в цилиндре рzmax = 8,9 МПа. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых этэ расч = 0,043 г/м3, расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра Nвых этэ расч = 0,675∙106 мм-3. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свых этэ опыт составляет 0,047 г/м3.

Увеличение установочного УОВТ до Θвпр этэ = 26º до ВМТ приводит к росту показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля. При работе на данном режиме максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax = 2575 К, максимальное значение давления сгорания рzmax = 9,6 МПа. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых этэ расч = 0,057 г/м3, расчетное количество частиц сажи в единице объема в цилиндре дизеля в момент открытия выпускного клапана Nвых этэ расч = 0,892∙106 мм-3. Значение массовой концентрации сажи, полученное опытным путем, Свых этэ опыт составляет 0,063 г/м3.

При значении установочного УОВТ Θвпр этэ = 29º до ВМТ максимальная температура Tmax = 2635 К, а максимальное давление газов рzmax = 10,0 МПа. Расчетное значение массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана возрастает до Свых этэ расч = 0,128 г/м3, расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра дизеля возрастает до Nвых этэ расч = 2,002∙106 мм-3. При этом массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свых этэ опыт = 0,133 г/м3.

Анализируя зависимости, соответствующие работе дизеля на номинальном режиме, можно отметить следующее. При переходе с ДТ на альтернативное топливо ЭТЭ при всех значениях установочного УОВТ наблюдается существенное снижение расчетных и опытных значений показателей сажесодержания в момент открытия выпускного клапана. Минимальные значения показателей сажесодержания при работе на ДТ и ЭТЭ достигаются при значении установочного УОВТ Θвпр = 23º до ВМТ.

Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от установочного УОВТ на режиме максимального крутящего момента (n = 1700 мин -1, ре = 0,69 МПа) представлено на рисунке 1, б.

Рассматривая зависимости, полученные при работе дизеля на ДТ и значении установочного УОВТ Θвпр дт = 20º до ВМТ, можно отметить следующее. Максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax = 2103 К, максимальное значение давления газов в цилиндре рzmax = 8,46 МПа. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых дт расч = 0,153 г/м3Свых = 124,0º п. к.в. после ВМТ), расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра Nвых дт расч = 2,405∙106 мм-3. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свых дт опыт составляет 0,163 г/м3.

При работе на ДТ и значении установочного УОВТ Θвпр дт = 23º до ВМТ максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax составляет 2145 К, максимальное значение давления сгорания рzmax составляет 8,69 МПа. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых дт расч = 0,125 г/м3, при этом расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра Nвых дт расч = 1,961∙106 мм-3. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свых дт опыт составляет 0,133 г/м3.

Увеличение установочного УОВТ до Θвпр дт = 26º до ВМТ приводит к росту показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля. При работе на данном режиме максимальное значение осредненной температуры цикла Tmax = 2230 К, максимальное значение давления сгорания рzmax = 9,2 МПа. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых дт расч = 0,138 г/м3, расчетное количество частиц сажи в единице объема в цилиндре дизеля Nвых дт расч = 2,166∙106 мм-3Свых = 124,0º п. к.в. после ВМТ). Массовая концентрация сажи, полученная опытным путем, Свых дт опыт = 0,147 г/м3.

 

Литература:

 

1.       Лиханов, В.А., Россохин, А. В. Исследование процессов сажеобразования и сажесодержания в цилиндре быстроходного дизеля с турбонаддувом Д-245.12С при работе на компримированном природном газе // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 223–226.

2.       Лиханов В. А., Россохин А. В. Оценка влияния режимов работы дизеля Д-245.12С на дымность отработавших газов при работе на нефтяном и альтернативных топливах // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 226–229.

3.       Софронов М. В., Россохин А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 104–107.

4.       Софронов М. В., Тимшин Д. И., Россохин А. В. Влияние применения ЭТЭ на эффективные показатели дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 107–109.

5.       Россохин А. В. Показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла поворота коленчатого вала // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 98–101.

6.       Лиханов В. А., Россохин А. В. Особенности теплообмена излучением в цилиндре дизелей при работе на газомоторном топливе // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 10–1. с. 14–17.

7.       Кузьмин В. А., Заграй И. А., Россохин А. В., Рукавишникова Р. В. Определение размеров частиц сажи на различных участках системы выпуска дизеля // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. № 11–12. с. 3–10.

8.       Лиханов В. А., Россохин А. В., Чупраков А. И. Снижение выбросов сажи с отработавшими газами дизелей путем применения альтернативных топлив // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 9. с. 13–16.

9.       Лиханов В. А., Россохин А. В., Чупраков А. И. Особенности работы автотранспортного дизеля на этаноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 9. с. 16–19.

10.   Лиханов В. А., Россохин А. В., Полевщиков А. С. Влияние этанола на показатели дизеля Д21А1 // Автомобильная промышленность. 2011. № 12. с. 26–27.

11.   Россохин А. В. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем снижения дымности отработавших газов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2006.

12.   Россохин А. В. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем снижения дымности отработавших газов // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киров, 2006.

13.   Лиханов В. А., Лопарев А. А., Рудаков Л. В., Россохин А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 12. с. 15–19.

14.   Лиханов В. А., Россохин А. В., Олейник М. А., Рудаков Л. В. Улучшение экологических показателей дизеля с турбонaддyвом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 9. с. 8–10.

Основные термины (генерируются автоматически): выпускной клапан, момент открытия, массовая концентрация сажи, частица сажи, осредненная температура цикла, максимальное значение, расчетная массовая концентрация, цилиндр, единица объема цилиндра, максимальное значение давления сгорания.


Похожие статьи

Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной...

выпускной клапан, момент открытия, массовая концентрация сажи, работа, частица сажи, максимальная осредненная температура, единица объема цилиндра, увеличение нагрузки...

Показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре...

Максимальная расчетная массовая концентрация сажи Сmaxдт расч имеет значение 2,673 г/м3

Осредненная температура цикла достигает своего максимального значения Tmax при

Давление сгорания достигает своего максимального значения рzmax = 8,30 МПа при...

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания...

При увеличении частоты вращения происходит увеличение максимального давления сгорания pz max, максимальной осредненной температуры цикла Тmax и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых.

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

При увеличении частоты вращения происходит увеличении максимального давления сгорания pzmax, максимальной осредненной температуры цикла Тmax, и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых.

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

При увеличении частоты вращения происходит увеличении максимального давления сгорания pz max, максимальной осредненной температуры цикла Тmax, и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых.

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания...

Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Сдт

Увеличение составляет 2,1 МПа, или 40,4 %. Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле увеличивается от 1360 К...

Влияние применения метанола с двойной системой...

При увеличении частоты вращения происходит увеличении максимального давления сгорания pz max, максимальной осредненной температуры цикла Тmax, и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых.

Влияние применения метанола на показатели процессов сгорания...

максимальное значение, относительная концентрация, концентрация сажи, метанол, максимальная осредненная температура, работа дизеля, процесс выгорания, процесс образования сажи, коленчатый вал, угол поворота.

Влияние применение метанола с двойной системой...

Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле с ДСТ при pе = 0,127 МПа снижается с 1540 К до 1360 К. Снижение равно

С увеличением нагрузки массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана увеличивается, и...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной...

выпускной клапан, момент открытия, массовая концентрация сажи, работа, частица сажи, максимальная осредненная температура, единица объема цилиндра, увеличение нагрузки...

Показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре...

Максимальная расчетная массовая концентрация сажи Сmaxдт расч имеет значение 2,673 г/м3

Осредненная температура цикла достигает своего максимального значения Tmax при

Давление сгорания достигает своего максимального значения рzmax = 8,30 МПа при...

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания...

При увеличении частоты вращения происходит увеличение максимального давления сгорания pz max, максимальной осредненной температуры цикла Тmax и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых.

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

При увеличении частоты вращения происходит увеличении максимального давления сгорания pzmax, максимальной осредненной температуры цикла Тmax, и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых.

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

При увеличении частоты вращения происходит увеличении максимального давления сгорания pz max, максимальной осредненной температуры цикла Тmax, и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых.

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания...

Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Сдт

Увеличение составляет 2,1 МПа, или 40,4 %. Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле увеличивается от 1360 К...

Влияние применения метанола с двойной системой...

При увеличении частоты вращения происходит увеличении максимального давления сгорания pz max, максимальной осредненной температуры цикла Тmax, и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых.

Влияние применения метанола на показатели процессов сгорания...

максимальное значение, относительная концентрация, концентрация сажи, метанол, максимальная осредненная температура, работа дизеля, процесс выгорания, процесс образования сажи, коленчатый вал, угол поворота.

Влияние применение метанола с двойной системой...

Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле с ДСТ при pе = 0,127 МПа снижается с 1540 К до 1360 К. Снижение равно

С увеличением нагрузки массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана увеличивается, и...

Задать вопрос