В работе приводятся результаты теоретических расчетов объемного содержания r NOхоксидов азота, в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на дизельном топливе (ДТ) и на метаноле с двойной системой топливоподачи (ДСТ) на оптимальном угле в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала (п.к.в.) для частоты вращения 1400 мин-1.
Ключевые слова: дизель, альтернативное топливо, метанол, оксиды азота, объемное содержание оксидов азота, двойная система топливоподачи.
Результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания r NOх расч оксидов азота в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от угла п. к.в. при работе на ДТ и на метаноле с ДСТ для частоты вращения 1400 мин-1 при Θдт = 34 º; Θм = 30 º представлены на рисунке 1.
Из представленных графиков видно, что максимальное значение теоретического расчетного объемного содержания r NOх maxрасч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ДТ составляет 665 ppm при φ = 19,0 º п. к.в. после в. м.т. Значение теоретического расчетного объемного содержания r NOх оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ДТ при φ = 140,0 º п. к.в. после в. м.т. (выходное расчетное значение r NOх вых расч в момент открытия выпускного клапана) составляет 513 ppm. Из графиков видно, что максимальное значение теоретического расчетного объемного содержания r NOх maxрасч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле с ДСТ составляет 425 ppm при φ = 22,0 º п. к.в. после в. м.т. Снижение составляет 36,0 %. Значение теоретического расчетного объемного содержания r NOх расч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле с ДСТ при φ = 140,0 º п. к.в. после в. м.т. (выходное расчетное значение r NOх вых расч в момент открытия выпускного клапана) составляет 327 ppm. Снижение составляет 36,2 % [1–8].
Результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания r NOх расч оксидов азота в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от угла п. к.в. при работе метаноле с ДСТ для частоты вращения 1400 мин-1 на оптимальном угле Θдт = 34 º; Θм = 34 º также представлены на рисунке 1.
Из представленных графиков видно, что максимальное значение теоретического расчетного объемного содержания r NOх maxрасч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле с ДСТ составляет 413 ppm при φ = 21,0 º п. к.в. после в. м.т. Снижение составляет 37,9 % [9–16].
Рис. 1. Результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от угла п. к.в. при n = 1400 мин — 1: ¾ — дизельный процесс; — — - Θдт = 34º, Θм = 30º; — · — ·- Θдт = 34º, Θм = 34º; — ·· — ··- Θдт = 34º, Θм = 38º
Значение теоретического расчетного объемного содержания r NOх расч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле с ДСТ при φ = 140,0 º п. к.в. после в. м.т. (выходное расчетное значение r NOх вых расч в момент открытия выпускного клапана) составляет 318 ppm. Снижение составляет 38,0 % [17–25].
Результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания r NOх расч оксидов азота в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 в зависимости от угла п. к.в. при работе на метаноле с ДСТ для частоты вращения 1400 мин-1 при Θдт = 34 º; Θм = 38 º также представлены на рисунке 1.
Из графиков видно, что максимальное значение теоретического расчетного объемного содержания r NOх maxрасч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле с ДСТ составляет 485 ppm при φ = 19,0 º п. к.в. после в. м.т. Снижение составляет 27,0 %. Значение теоретического расчетного объемного содержания r NOх расч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле с ДСТ при φ = 140,0 º п. к.в. после в. м.т. (выходное расчетное значение r NOх вых расч в момент открытия выпускного клапана) составляет 373 ppm. Снижение составляет 27,2 %. Проведенными по результатам экспериментальных исследований расчетами объемного содержания r NOх оксидов азота в ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на ДТ и на метаноле с ДСТ подтверждена высокая сходимость полученных теоретических расчетов объемного содержания r NOх оксидов азота на основании предложенного химизма процесса образования оксидов азота и разработанной математической модели расчета содержания оксидов азота в цилиндре и отработавших газах дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи [26–32].
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. Образование и нейтрализация оксидов азота в цилиндре газодизеля: Монография. — Киров: Вятская ГСХА, 2004. -106 с
3. 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.
4. 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.
5. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля путем применения этаноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2013. № 2. С. 6–7.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха // Тракторы и сельхозмашины. 2011. № 2. С. 6–7.
10. 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.
11. 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.
12. 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 при-родном газе // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 11. С 13–16.
13. 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. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2004. — 18 с.
14. 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.
15. 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.
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 газо-дизеля // 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. Влияние применения природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий на содержание токсичных ком-понентов в отработавших газах тракторного дизеля 4Ч 11,0/12,5 // Молодой ученый. 2015. № 6–5 (86). С. 13–15.
21. Лопатин О. П. Зонная модель процесса образования оксидов азота в цилиндре га-зодизеля с турбонаддувом // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 261–265.
22. Лопатин О. П. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 265–268.
23. Скрябин М. Л. Исследование эффективных показателей газодизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 312–315.
24. Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля путем применения природного газа и промежуточного охлаждения наддувочного воздуха // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). С. 315–318.
25. Скрябин М. Л. Влияние применения природного газа на содержание токсичных компонентов в отработавших газах дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на номинальной частоте вращения в зависимости от установочного угла опережения впрыскивания топлива // Молодежная наука 2014: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. С. 101–104.
26. Лопатин С. О., Скрябин М. Л. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки // Молодежная наука 2014: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. С. 96–98.
27. 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.
28. 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.
29. Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2009. — 202 с.
30. Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.
31. Анфилатов А. А. Влияние метанола на оксиды азота при сгорании в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). с. 151–154
32. Анфилатов А. А. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). с. 139–142
