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 на режимах номинальной частоты вращения и максимального крутящего.
Ключевые слова:дизель, альтернативное топливо, метанол, сажа, двойная система топливоподачи.
На кафедре ДВС Вятской ГСХА в течении ряда лет проводятся исследования по переводу двигателей внутреннего сгорания для работы на метаноле. Целью наших исследований является — улучшение эффективных и экологических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с использованием двойной системы топливоподачи (ДСТ). Результаты стендовых испытаний по влиянию применения метанола с ДСТ на дымность ОГ представлены ниже [1–11].
На рисунке 1 представлена зависимость изменения дымности ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 при различных установочных углах опережения впрыскивания топлива (УОВТ) ДТ и метанола на номинальном режиме работы при n=1800 мин-1 и режиме максимального крутящего момента при n=1400 мин-1. Из графиков видно, что при увеличении углов впрыскивания метанола и ДТ дымность ОГ снижается из за повышения максимальной температуры сгорания и времени, отводимого на процессы окисления продуктов сгорания.
Рассматривая дымность ОГ при работе на метаноле с ДСТ n=1800 мин-1 при установочном УОВТ ДТ ΘДТ=26º можно отметить следующее. При увеличении угла впрыскивания метанола дымность ОГ снижается с 1,7 ед. при ΘМ = 22º до 1,1 ед. по шкале Bosch при ΘМ = 34º. Снижение составляет 0,6 ед. по шкале Bosch или 35,3 %. При увеличении угла впрыскивания ДТ до ΘДТ=30º дымность ОГ изменяется с 1,6 ед. при ΘМ = 22º до 0,95 ед. по шкале Bosch при ΘМ = 34º, т. е. снижается на 40,6 % [12–26].
Рассматривая дымность ОГ при работе на метаноле с ДСТ при угле впрыскивания ДТ ΘДТ=34º видно, что дымность ОГ изменяется с 1,45 ед. при ΘМ = 22º до 0,8 ед. по шкале Bosch при ΘМ = 38º. Снижение составляет 0,65 ед по шкале Bosch или 31,0 %. При увеличении угла впрыскивания ДТ до ΘДТ=38º дымность ОГ снижается с 1,3 ед. при ΘМ = 22º до 0,8 ед. по шкале Bosch при ΘМ = 38º, т. е. 0,5 ед. по шкале Bosch или на 38,4 %. При изменении угла впрыскивания ДТ до ΘДТ=42º дымность ОГ снижается с 1,1 ед. при ΘМ = 22º до 0,8 ед. по шкале Bosch при ΘМ = 38º, т. е. на 27,3 %.
Рис. 1. Влияние применение метанола с ДСТ на дымность ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 при различных установочных УОВТ: а — при n = 1800 мин-1 и pе = 0,585 МПа, qцдт = 6,6 мг/цикл; б — при n = 1400 мин-1 и pе = 0,594 МПа, qцд = 6,0 мг/цикл
Рассматривая дымность ОГ при работе на метаноле с ДСТ при установочном УОВТ ΘМ = 22º можно сделать следующее выводы. При увеличении угла впрыскивания метанола ΘМ = 26º дымность ОГ изменяется с 1,6 ед. при ΘДТ = 26º до 1,0 ед. по шкале Bosch при ΘДТ = 42º, т. е. снижается на 0,6 ед. по шкале Bosch. При установочном УОВТ метанола ΘМ = 30º дымность ОГ снижается с 1,5 ед. при ΘДТ = 26º до 0,9 ед. по шкале Bosch при ΘДТ = 42º, т. е. на 40,0 %.
При увеличении угла впрыскивания метанола ΘМ = 34º дымность ОГ снижается с 1,1 ед. при ΘДТ = 26º до 0,8 ед. по шкале Bosch при ΘДТ = 42º, при этом минимальное значение достигается уже при угле впрыскивания ДТ ΘДТ = 34º. Снижение составляет 0,3 ед. по шкале Bosch или 27,3 %. При установочном угле впрыскивания метанола ΘМ = 38º видно, что дымность ОГ не меняется и равна 0,8 ед. по шкале Bosch на всех углах впрыскивания ДТ.
Изменение дымности ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 при различных установочных УОВТ ДТ и метанола на режиме максимального крутящего момента при n = 1400 мин-1 имеет тот же самый характер кривых, что и при работе на номинальном режиме работы n = 1800 мин-1. Минимальное значение дымности ОГ достигается на тех же сочетаниях углов впрыскивания топлива [26–33].
Литература:
1. 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.
2. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследования эффективных и экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на природном газе с рециркуляцией отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсиях // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 5. С. 22–25.
3.Лиханов В. А., Лопатин О. П. Образование и нейтрализация оксидов азота в цилиндре газодизеля: Монография. — Киров: Вятская ГСХА, 2004. -106 с
4. 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.
5. 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.
6. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля путем применения этаноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2013. № 2. С. 6–7.
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. 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.
9. 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.
10. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха // Тракторы и сельхозмашины. 2011. № 2. С. 6–7.
11. 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.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах тракторного дизеля 4Ч 11,0/12,5 (Д-240) при работе на природном газе путем применения рециркуляции отработавших газов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2004. — 200 с.
16. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование скоростного режима дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 24–26.
17. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование экологических показателей дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 26–28.
18. Лопатин О. П. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 28–30.
19. Лопатин О. П. Применение природного газа и рециркуляции отработавших газов для снижения токсичности тракторного дизеля // Молодой ученый. 2015. № 6–5 (86). С. 11–13.
20. Лопатин О. П. Зонная модель процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 261–265.
21. Лопатин О. П. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 265–268.
22. 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.
23. 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. — 155 с.
24. 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.
25. 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.
26. 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.
27. 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.
28. Анфилатов А. А. Влияние метанола на оксиды азота при сгорании в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). с. 151–154.
29. Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2009. — 211 с.
30. Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.
31. Лиханов В. А., Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения: Монография. — Киров, 2008. — 154 с.
32. Анфилатов А. А. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). с. 139–142.
33. 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.
