Влияние применение метанола с двойной системой топливоподачи на сажесодержание отработавших газов дизеля 2Ч 10,5/12

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.

Ключевые слова: дизель, альтернативное топливо, метанол, сажа, двойная система топливоподачи.

На рисунке 1 представлено влияние применения метанола с ДСТ в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания и сажесодержания в зависимости от нагрузки на номинальном режиме работы при n = 1800 мин^-1 [1–10].

Из графиков видно, что при работе дизеля на ДТ при увеличении нагрузки увеличивается максимальное давление сгорания p_{z max} от 5,8 МПа при p_е = 0,127 МПа до 7,2 МПа при p_е = 0,65 МПа. Увеличение p_{z max} составляет 1,4 МПа, или 19,4 %. Максимальная осреднённая температура цикла в цилиндре дизеля T_{z max} возрастает с 1540 К при p_е = 0,127 МПа до 2020 К при p_е = 0,65 МПа. Проведенные теоретические расчеты показывают, что расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана С_{вых ДТ} возрастает с 0,095 г/м³ при p_е = 0,127 МПа до 0,54 г/м³при p_е = 0,65 МПа. Разница между теоретическим и экспериментальным значениями массовой концентрации сажи составляет от 5 % при p_е = 0,127 МПа до 10 % при p_е = 0,65 МПа. Коэффициент избытка воздуха при работе дизеля на метаноле с ДСТ уменьшается с увеличением нагрузки с α = 3,6 при p_е = 0,127 МПа до значения α = 1,5 при p_е = 0,65 МПа. Снижение составляет 58,3 %. Содержание сажи определяет дымность ОГ [10–26].

При работе дизеля на метаноле с ДСТ максимальное давление сгорание снижается при p_е = 0,127 МПа с 5,8 МПа при работе на ДТ до 5,2 МПа. Снижение составляет 0,6 МПа или 10,3 %. При p_е = 0,65 МПа p_{z max} увеличивается с p_{z max} = 7,2 МПа при работе на ДТ, до p_{z max} = 7,3 МПа при работе на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 1,37 %. Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле с ДСТ при p_е = 0,127 МПа снижается с 1540 К до 1360 К. Снижение равно 180 К или 11,7 %. При p_е = 0,65 МПа максимальная осредненная температура цикла при работе на метаноле выше чем при работе на ДТ, 2040 K и 2020 К соответственно [27–34].

Рис. 1. Влияние применения метанола с ДСТ в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания и показатели сажесодержания в зависимости от изменения нагрузки при n = 1800 мин^-1: ¾ — дизельный процесс; ― ― ― метанол с запальным ДТ

При p_е = 0,127 МПа коэффициент избытка воздуха уменьшается с α = 4,45 при работе на ДТ до значения α = 3,6 при работе на метаноле с ДСТ. Снижение составляет 0,85 или 19,1 %. При увеличении нагрузки до p_е = 0,65 МПа коэффициент избытка воздуха увеличивается с α = 1,1 при работе на ДТ до значения α = 1,5 при работе на метаноле с ДСТ.. С увеличением нагрузки массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана увеличивается, и снижение становиться менее значительным. При p_е = 0,65 МПа С_вых снижается с 0,6 г/м³ при работе на ДТ до 0,055 г/м³ при работе на метаноле с ДСТ. Концентрация сажи снижается в 11 раз [34–38].

Литература:

1.         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.

2.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование эффективных показателей дизеля при работе на природном газе, метаноло- и этаноло-топливных эмульсиях // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 4–1 (35). С. 79–81.

3.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Результаты исследований содержания оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 5–1. С. 66–68.

4.         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.

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

6.         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.

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.         Лопатин О. П. Влияние степени рециркуляции отработавших газов на эффективные и экологические показатели дизеля // Приволжский научный вестник. 2015. № 5–1 (45). С. 90–92.

9.         Лопатин О. П. Результаты индицирования рабочего процесса газодизеля на режиме максимального крутящего момента // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 5 (18). С. 8–9.

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

11.     Лопатин О. П. Влияние рециркуляции отработавших газов на показатели процесса сгорания газодизеля // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 255–257.

12.     Лопатин О. П. Расчет степени рециркуляции газодизеля при подаче газа во впускной коллектор // Молодой ученый. 2015. № 11. С. 383–385.

13.     Лопатин О. П. Разработка программы по применению оборудования для испытания газодизелей // Молодой ученый. 2015. № 12 (92). С. 229–232.

14.     Лопатин О. П. Динамика тепловыделения газодизеля при работе с рециркуляцией // Молодой ученый. 2015. № 13. С. 141–144.

15.     Лопатин О. П. Влияние степени рециркуляции на характеристики процесса сгорания тракторного газодизеля // Молодой ученый. 2015. № 14. С. 166–168.

16.     Лопатин О. П. Динамика образования оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом при УОВТ 8 градусов до ВМТ // Молодой ученый. 2015. № 15. С. 117–120.

17.     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.

18.     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.

19.     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.

20.     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.

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

22.     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.

23.     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.

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

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

26.     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.

27.     Анфилатов А. А. Удельный эффективный расход топлива дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 13 (93). С. 87–90.

28.     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.

29.     Анфилатов А. А. Изменения объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота в отработавших газах дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 15. C. 75–78.

30.     Анфилатов А. А. Эффективные характеристики дизеля при работе на метаноле и N = 1800 мин-1 // Потенциал современной науки. 2015. № 5 (13). С. 25–28.

31.     Анфилатов А. А. Содержание токсичных компонентов дизеля при работе на дизельном топливе и метаноле // Молодой ученый. 2015. № 14. С. 120–123.

32.     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.

33.     Анфилатов А. А. Эффективные показатели дизеля при работе на дизельном топливе и метаноле в зависимости от частоты вращения // Потенциал современной науки. 2015. № 5 (13). С. 29–32.

34.     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.

35.     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.

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

37.     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.

38.     Лиханов В. А., Россохин, А. В. Уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 106–109.