Cнижение содержания оксидов азота в ОГ дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №16 (96) август-2 2015 г.

Дата публикации: 17.08.2015

Статья просмотрена: 15 раз

Библиографическое описание:

Лиханов В. А., Лопатин О. П. Cнижение содержания оксидов азота в ОГ дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа // Молодой ученый. — 2015. — №16. — С. 171-174. — URL https://moluch.ru/archive/96/21649/ (дата обращения: 14.12.2018).

Содержание токсичных компонентов в ОГ дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 по результатам исследований в зависимости от изменения установочного угла опережения впрыскивания топлива (УОВТ) для частоты вращения n = 2400 мин-1 и n = 1900 мин-1 представлено на рис. 1 [1–8].

 

                                           а                                                                        б

Рис. 1. Влияние применения природного газа на содержание токсичных компонентов в ОГ дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного УОВТ: а — n = 2400 мин-1; б — n = 1900 мин-1;  — дизельный процесс;  — газодизельный процесс

 

Из графиков при n = 2400 мин-1, видно, что с увеличением установочного УОВТ содержание NOx в ОГ при работе двигателя по дизельному процессу возрастает от 180 ppm при Θвпр = 50 до 188 ppm при Θвпр = 170. При работе двигателя по газодизельному процессу содержание NOx при Θвпр = 50 составляет 170 ppm, а при Θвпр = 140 уже 174 ppm. Во всем диапазоне изменения установочного УОВТ содержание оксидов азота в ОГ имеет меньшие на 6…8 % значения для газодизеля [9–16]. Так, при Θвпр = 110 содержание NOx снижается на 6 % (со 183 до 172 ppm). Это связано с уменьшением коэффициента избытка воздуха, приводящим к меньшему окислению азота кислородом [17–25].

Содержание СНх с увеличением установочного УОВТ в целом снижается как у дизеля, так и у газодизеля, но при этом газодизельный процесс сопровождается увеличением в ОГ суммарных углеводородов — их содержание в 8…10 раз выше по сравнению с дизельным процессом. Так, при Θвпр = 110 при работе по дизельному процессу содержание СНх в ОГ составляет 0,01 %, а при работе на природном газе содержание СНх в ОГ составляет уже 0,2 %, что выше в 20 раз. Это вызвано нарушением процесса сгорания при работе на КПГ [26–33].

Содержание сажи по дизельному процессу с увеличением установочного УОВТ снижается с 3,5 ед. по шкале Bosch при Θвпр = 50 до 1,5 ед. по шкале Bosch при Θвпр = 170. При работе по газодизельному процессу содержание сажи практически не зависит от установочного УОВТ и составляет 0,1 ед. по шкале Bosch. При Θвпр = 110 при работе двигателя на природном газе содержание сажи в ОГ ниже в 25 раз по сравнению с дизелем на том же установочном УОВТ. Это объясняется высокой турбулизацией заряда, приводящей к интенсификации процессов выгорания сажевых частиц в цилиндре газодизеля [34–37].

Содержание СО по дизельному процессу с увеличением установочного УОВТ возрастает с 0,026 % при Θвпр = 50 до 0,062 % при Θвпр = 170. При работе двигателя на КПГ содержание СО, наоборот, снижается. При Θвпр = 110 содержание СО составляет 0,04 %, что на 12,5 % ниже показателей для дизеля при том же установочном УОВТ [38–40].

Закономерности изменения содержания токсичных компонентов при n = 1900 мин-1с увеличением установочного УОВТ аналогичны закономерностям изменения содержания при n = 2400 мин-1. Так, при Θвпр = 110 содержание в ОГ дизеля NOx составляет 225 ppm, а при работе двигателя на КПГ содержание NOx в ОГ составляет уже 190 ppm, что на 18,4 % ниже. Содержание СНх в ОГ дизеля составляет 0,01 %, а при работе на КПГ содержание СНх в ОГ двигателя составляет уже 0,17 %, что в 17 раз выше. При Θвпр = 110 содержание сажи в ОГ двигателя при работе КПГ ниже в 19 раз, чем при работе по дизельному процессу на том же установочном УОВТ. СО в ОГ газодизеля возрастает от 0,042 до 0,050 %, что выше на 19 % по сравнению с дизельным процессом.

На основании анализа полученных результатов можно сделать вывод, что с точки зрения снижения токсичности ОГ дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 при работе по дизельному и газодизельному процессам оптимальным является установочный УОВТ в 110 п.к.в., так как на этом угле суммарная токсичность ОГ минимальная.

 

Литература:

 

1.    Анфилатов А. А. Результаты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 226–229.

2.    Анфилатов А. А. Особенности расчета периода задержки воспламенения при работе дизеля на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 229–232.

3.    Анфилатов А. А. Теоретические расчеты содержания оксидов азота в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 232–235.

4.    Анфилатов А. А. Расчет содержания оксидов азота в цилиндре дизеля с воздушным охлаждением при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 235–238.

5.    Анфилатов А. А. Изменение экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 238–241.

6.    Анфилатов А. А. Влияние метанола на максимальное давление сгорания в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 117–120.

7.    Анфилатов А. А. Влияние метанола на максимальную осредненную температуру цикла в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 120–123.

8.    Анфилатов А. А. Влияние применения метанола на содержание оксидов азота в дизеле при изменении установочных УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 123–125.

9.    Анфилатов А. А. Изменение объемного содержания оксидов азота в дизеле при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 125–128.

10.     Анфилатов А. А. Индицирование тепловыделения в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 128–131.

11.     Анфилатов А. А. Обработка полученных результатов исследований дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 134–136.

12.     Анфилатов А. А. Объемное содержание оксидов азота в дизеле при работе на дизельном топливе и метаноле // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). с. 136–139.

13.     Анфилатов А. А. Влияние применения метанола на мощностные и экономические показатели дизеля // Молодой ученый. 2015. № 13 (93). с. 73–76.

14.     Анфилатов А. А. Изменение массовой концентрации оксидов азота в дизеле при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 13 (93). с. 76–79.

15.     Анфилатов А. А. Изменение мощностных и экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 13 (93). с. 79–82.

16.     Анфилатов А. А. Массовая концентрация оксидов азота в дизеле при работе на дизельном топливе и метаноле // Молодой ученый. 2015. № 13 (93). с. 82–85.

17.     Анфилатов А. А. Мощностные и экономические показатели дизеля при работе на дизельном топливе и метаноле // Молодой ученый. 2015. № 13 (93). с. 85–87.

18.     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.

19.     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.

20.     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.

21.     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.

22.     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.

23.     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.

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

25.     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.

26.     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.

27.     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.

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

29.     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.

30.     Скрябин М. Л. Влияние применения природного газа на общую токсичность дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 12(92). С. 323–326.

31.     Скрябин М. Л. Влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на частоте вращения максимального крутящего момента // Молодой ученый. 2015. № 12(92). С. 312–314.

32.     Скрябин М. Л. Влияние применения природного газа на эффективные показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 12(92). С. 320–323.

33.     Скрябин М. Л. Особенности расчета констант скорости реакций термической диссоциации в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 12(92). С. 303–306.

34.     Лиханов В. А. Улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения альтернативных топлив. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Санкт-Петербург, 1999.

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

36.     Лиханов В. А., Фоминых А. В., Копчиков В. Н. Работа дизеля на метаноле и рапсовом масле // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 1. С. 3–5.

37.     Лиханов В. А., Копчиков В. Н., Фоминых А. В. Влияние углов опережения метанола и метилового эфира рапсового масла на образование оксидов азота в цилиндре дизеля // Транспорт на альтернативном топливе. 2015. № 3 (45). С. 51–54.

38.     Лиханов В. А., Полевщиков А. С. Определение оптимальных углов опережения впрыскивания топлив при работе дизеля на этаноле // Транспорт на альтернативном топливе. 2014. № 5 (41). С. 62–64.

39.     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.

40.     Исследование рабочих процессов в цилиндре газодизеля 4Ч 11,0/12,5. Монография / В. А. Лиханов [и др.]; под общ. ред. В. А. Лиханова. Киров, 2004.

Основные термины (генерируются автоматически): дизельный процесс, газодизельный процесс, работа двигателя, содержание, содержание сажи, работа, дизель, природный газ, закономерность изменения содержания, раз.


Похожие статьи

Исследование процессов сажеобразования и сажесодержания...

Этот процесс длится до открытия выпускных клапанов, а содержание сажи при этом снижается до

В то же время при переходе на газодизельный процесс повышается содержание в ОГ

Исследование эффективных показателей дизеля Д-245.7 при работе на дизельном топливе и...

Оценка влияния режимов работы дизеля Д-245.12с на дымность...

оксид азота, саж С, газодизельный процесс, дизель, содержание сажи, содержание оксидов азота, природный газ, турбонаддув, моторное топливо, дизельный процесс.

Улучшение экологических показателей дизеля путем применения...

Ключевые слова:дизель, газодизель, природный газ, наддув, экологические показатели.

Закономерности изменения содержания токсичных компонентов с увеличением установочного УОВТ на режиме максимального крутящего момента (рис. 1, б) аналогичны закономерностям...

Исследование эффективных показателей дизеля Д-245.7 при...

В данной статье рассмотрено исследование эффективных показателей дизеля Д-245.7 при работе на дизельном топливе и природном газе. Ключевые слова:дизель, альтернативное топливо, природный газ, эффективные показатели, максимальный крутящий момент.

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля...

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

Исследование содержания оксидов азота по нагрузочной...

Содержание сажи по дизельному процессу с увеличением нагрузки возрастает с 0,9 до 2,6 ед. по шкале Bosch и, соответственно, увеличивается в 2,9 раза.

Существенно снижается содержание в отработавших газах сажи при работе по газодизельному процессу на всем...

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.

Исследование содержания оксидов азота по нагрузочной...

Содержание сажи по дизельному процессу с увеличением нагрузки возрастает с 0,5 до 2 ед. по шкале Bosch и, соответственно увеличивается в 4 раза.

При работе на природном газе содержание NOx в ОГ при работе двигателя по газодизельному процессу возрастает...

К вопросу о составе отработавших газов дизелей

Таблица 1. Основной состав отработавших газов дизелей и допустимые нормы содержания их в атмосфере.

Твердые частицы наносят вред множеству абиогенных объектов. Например, отложения сажи на поверхности архитектурных сооружений, памятников и т. д. ухудшают...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование процессов сажеобразования и сажесодержания...

Этот процесс длится до открытия выпускных клапанов, а содержание сажи при этом снижается до

В то же время при переходе на газодизельный процесс повышается содержание в ОГ

Исследование эффективных показателей дизеля Д-245.7 при работе на дизельном топливе и...

Оценка влияния режимов работы дизеля Д-245.12с на дымность...

оксид азота, саж С, газодизельный процесс, дизель, содержание сажи, содержание оксидов азота, природный газ, турбонаддув, моторное топливо, дизельный процесс.

Улучшение экологических показателей дизеля путем применения...

Ключевые слова:дизель, газодизель, природный газ, наддув, экологические показатели.

Закономерности изменения содержания токсичных компонентов с увеличением установочного УОВТ на режиме максимального крутящего момента (рис. 1, б) аналогичны закономерностям...

Исследование эффективных показателей дизеля Д-245.7 при...

В данной статье рассмотрено исследование эффективных показателей дизеля Д-245.7 при работе на дизельном топливе и природном газе. Ключевые слова:дизель, альтернативное топливо, природный газ, эффективные показатели, максимальный крутящий момент.

Регулировочные характеристики процесса сгорания газодизеля...

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

Исследование содержания оксидов азота по нагрузочной...

Содержание сажи по дизельному процессу с увеличением нагрузки возрастает с 0,9 до 2,6 ед. по шкале Bosch и, соответственно, увеличивается в 2,9 раза.

Существенно снижается содержание в отработавших газах сажи при работе по газодизельному процессу на всем...

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.

Исследование содержания оксидов азота по нагрузочной...

Содержание сажи по дизельному процессу с увеличением нагрузки возрастает с 0,5 до 2 ед. по шкале Bosch и, соответственно увеличивается в 4 раза.

При работе на природном газе содержание NOx в ОГ при работе двигателя по газодизельному процессу возрастает...

К вопросу о составе отработавших газов дизелей

Таблица 1. Основной состав отработавших газов дизелей и допустимые нормы содержания их в атмосфере.

Твердые частицы наносят вред множеству абиогенных объектов. Например, отложения сажи на поверхности архитектурных сооружений, памятников и т. д. ухудшают...

Задать вопрос