Автор: Скрябин Максим Леонидович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №18 (98) сентябрь-2 2015 г.

Дата публикации: 18.09.2015

Библиографическое описание:

Скрябин М. Л. Нагрузочные характеристики работы дизеля Д-240 при работе на частоте вращения максимального крутящего момента // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 196-199.

В данной статье рассмотрены нагрузочные характеристики работы дизеля Д-240 при работе на частоте вращения максимального крутящего момента.

Ключевые слова:отработавшие газы, загрязнение воздуха, токсичные компоненты, оксиды азота.

 

Образование токсичных веществ — продуктов неполного сгорания и оксидов азота (NOx) в цилиндре двигателя в процессе сгорания происходит принципиально различными путями. Первая группа токсичных веществ связана с химическими реакциями окисления топлива, протекающими как в предпламенный период, так и в процессе сгорания — расширения. Вторая группа токсичных веществ образуется при соединении азота и избыточного кислорода в продуктах сгорания. Реакция образования оксидов азота носит термический характер и не связана непосредственно с реакциями окисления топлива (при условии отсутствия в топливе химически связанного азота).

В Вятской ГСХА на кафедре ДВС были проведены исследования влияния применения метаноло-топливной эмульсии (МТЭ) на эффективные и экологические показатели дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на различных скоростных и нагрузочных режимах [1–14].

На рисунке 1 представлено влияние применения МТЭ на показатели процесса сгорания в цилиндре, показатели объемного содержания rNOх опыт, массовой концентрации СNOх опыт оксидов азота в отработавших газах (ОГ) дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки n = 1700 мин -1 [15–19].

Из графиков видно, что при работе на ДТ при увеличении нагрузки увеличивается максимальное давление сгорания рzmax от 6,45 МПа при pе = 0,13 МПа до 9,29 МПа при pе = 0,82 МПа. Увеличение максимального давления сгорания рzmax составляет 2,84 МПа, или 30,5 %. Максимальная осреднённая температура Тmax в цилиндре возрастает с 1620 К при pе = 0,13 МПа до 2400 К при pе = 0,82 МПа. Рост максимальной температуры составляет 780 К, или 32,5 %. Объемное содержание rNOxопыт и массовая концентрация CNOxопыт оксидов азота NOх при работе дизеля на ДТ с возрастанием нагрузки увеличиваются, соответственно, с 465 ppm и 0,67 г/м3 на минимальной нагрузке при ре = 0,13 МПа, до 671 ppm и 0,96 г/м3 при ре = 0,70 МПа [20–22].

При работе дизеля 4Ч 11,0/12,5 на МТЭ показатели процесса сгорания изменяются во всём диапазоне изменения нагрузки. Из графиков видно, что при увеличении нагрузки максимальное давление сгорания рzmax возрастает с 5,2 МПа при pе = 0,26 МПа, до 9,72 МПа при pе = 0,82 МПа. Увеличение максимального давления сгорания рzmax составляет 4,52 МПа, или 46,6 %. Максимальная осредненная температура Тmax при работе на МТЭ увеличивается от 1690 К при pе = 0,26 МПа, до 2590 К pе = 0,82 МПа. Рост максимальной осредненной температуры Тmax составляет 900 К, или 53,2 %. Объемное содержание rNOxопыт и массовая концентрация CNOxопыт оксидов азота NOх при работе дизеля на МТЭ с возрастанием нагрузки увеличиваются, соответственно, с 441 ppm и 0,63 г/м3 на минимальной нагрузке при ре = 0,13 МПа, до 839 ppm и 1,21 г/м3 при ре = 0,70 МПа.

Рис. 1. Влияние применения МТЭ на показатели процесса сгорания в цилиндре и показатели объемного содержания rNOх опыт, массовой концентрации СNOх опыт оксидов азота в отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 на оптимальных углах в зависимости от изменения нагрузки: n = 1700 мин-1 ¾ — ДТ; ― ― — МТЭ

 

При переходе с ДТ на МТЭ при частоте вращения максимального крутящего момента n = 1700 мин -1 и ре = 0,82 МПа происходит увеличение максимальной осредненной температуры Тmax с 2400 до 2590 К, т. е. максимальная осредненная температура увеличивается на 7,9 %. Максимальное давления сгорания рzmax увеличивается с 9,29 до 9,72 МПа, увеличение максимального давления сгорания рzmax составляет 4,3 %. Таким образом, увеличение объемного содержания rNOxопыт и массовой концентрации CNOxопыт оксидов азота при работе дизеля на МТЭ на оптимальных установочных УОВТ при n = 1700 мин -1 и ре = 0,82 МПа составляет, соответственно, 168 ppm и 0,24 г/м3, или 25,0 %.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что применение МТЭ не позволяет обеспечить снижение объемного содержания rNOxопыт и массовой концентрации CNOxопыт оксидов азота во всем диапазоне изменения нагрузки [23–26].

 

Литература:

 

1.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение эффективных показателей тракторного дизеля путем применения компримированного природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 7. С. 12–15.

2.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Влияние применения природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий на содержание токсичных компонентов в ОГ // Транспорт на альтернативном топливе. 2015. № 4 (46). С. 42–47.

3.         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.

4.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.

5.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.

6.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.

7.         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.

8.         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.

9.         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.

10.     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.

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

12.     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.

13.     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.

14.     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.

15.     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.

16.     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.

17.     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.

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

19.     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.

20.     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.

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

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

23.     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.

24.     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.

25.     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.

26.     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.

Основные термины (генерируются автоматически): оксидов азота, оксидов азота в цилиндре, Тракторы и сельхозмашины, азота в цилиндре дизеля, содержания оксидов азота, образования оксидов азота, CNOxопыт оксидов азота, дизеля 4Ч, частоте вращения максимального, вращения максимального крутящего, сгорания рzmax, оксидов азота noх, Молодой ученый, максимального крутящего момента, давления сгорания рzmax, работе дизеля, объемного содержания, применения метанола, газах дизеля, максимального давления сгорания.

Похожие статьи

Эффективные нагрузочные характеристики газодизеля при работе с рециркуляцией на режиме максимального крутящего момента

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

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на объемное содержание оксидов азота в отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного УОВТ при работе на частоте вращения максимального крутящего момента

Характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на режиме максимального крутящего момента

Влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на частоте вращения максимального крутящего момента

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Эффективные нагрузочные характеристики газодизеля при работе с рециркуляцией на режиме максимального крутящего момента

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

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на объемное содержание оксидов азота в отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного УОВТ при работе на частоте вращения максимального крутящего момента

Характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на режиме максимального крутящего момента

Влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на частоте вращения максимального крутящего момента