Влияние применения метанола на токсические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в зависимости от изменения частоты вращения

В соответствии с методикой стендовых испытаний нами были проведены испытания дизеля 2Ч 10,5/12,0 по исследованию влияния метанола с ДСТ на его токсические показатели в зависимости от изменения частоты вращения.

На рис. 1 представлена зависимость изменения токсических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения частоты вращения.

Как видно из графиков, увеличение частоты вращения приводит к увеличению содержания токсичных компонентов в ОГ дизеля, кроме содержания оксидов азота. Содержание оксидов азота с увеличением частоты вращения уменьшается с 480 ppm при n = 1200 мин^-1 до 375 ppm при n = 2000 мин^-1 при работе на ДТ. Снижение составляет 22 %. При работе на метаноле с ДСТ содержание NO_x снижается с 310 ppm при n = 1200 мин^-1 до 260 ppm при n = 2000 мин^-1, т. е. на 16 %. При переходе работы с ДТ на метанол с ДСТ при n = 1200 мин^-1 содержание оксидов азота снижается с 480 ppm до 310 ppm, т. е. на 35,4 %. Содержание NO_x на частоте вращения n = 2000 мин^-1 снижается с 375 ppm при работе на ДТ до 260 ppm при работе на метаноле с ДСТ, т. е. на 30,6 %.

Содержание СН_х в ОГ при работе на ДТ уменьшается с 0,35 % при n = 1200 мин^-1 до 0,10 % при n = 2000 мин^-1. Снижение составляет 71,4 %. При работе на метаноле с ДСТ содержание непредельных углеводородов увеличивается с 0,10 % при n = 1200 мин^-1 до 0,23 % при n = 2000 мин^-1, т. е. в 2,3 раза. При n = 1200 мин^-1 содержание СН_х уменьшается с 0,35 % при работе на ДТ до 0,10 % при работе на метаноле с ДСТ, т. е. на 71,4 %. При n = 2000 мин^-1 содержание углеводородов увеличивается с 0,10 % при работе на ДТ до 0,23 % при работе на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 2,3 раза.

При работе на ДТ содержание СО₂ увеличивается с 3,5 % при n = 1200 мин^-1 до 3,8 % при n = 2000 мин^-1. Увеличение равно 8,5 %. При работе на метаноле с ДСТ содержание СО₂ увеличивается с 3,9 % при n = 1200 мин^-1 до 4,6 % при n = 2000 мин^-1, т. е. на 18 %. Содержание СО₂ при n = 1200 мин^-1 увеличивается с 3,5 % при работе на ДТ до 3,9 % при работе на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 11,4 %. Содержание СО₂ при n = 2000 мин^-1 увеличивается с 3,9 % при работе на ДТ до 4,6 % при работе на метаноле с ДСТ, т. е. на 18 %.

Дымность ОГ при работе на метаноле с ДСТ на всех скоростных режимах лежит ниже значений дымности при работе на ДТ. Дымность ОГ при работе на ДТ увеличивается с 3,7 ед. по шкале Bosch при n = 1200 мин^-1 до 6,8 ед. по шкале Bosch при n = 2000 мин^-1. Увеличение составляет 83,8 %. При работе на метаноле с ДСТ дымность ОГ увеличивается с 0,65 ед. по шкале Bosch при n = 1200 мин^-1 до 1,0 ед. по шкале Bosch при n = 2000 мин^-1, т. е. на 53,8 %.

При n = 1200 мин^-1 дымность ОГ уменьшается с 3,7 ед. по шкале Bosch при работе на ДТ до 0,65 ед. по шкале Bosch при работе на метаноле с ДСТ, т. е. на 82,4 %. При n = 2000 мин^-1 дымность ОГ уменьшается с 6,8 ед. по шкале Bosch при работе на ДТ до 1,0 ед. по шкале Bosch при работе на метаноле с ДСТ, т. е. на 85,3 %.

Рис. 1. Влияние применения метанола на содержание токсичных компонентов в ОГ в зависимости от изменения частоты вращения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ при Θ_ДТ = 34º и Θ_М = 34º:¾¾¾ дизельный процесс; ― ― ― метанол с запальным ДТ

При работе на ДТ содержание CO уменьшается с 0,49 % при n =1200 мин^-1 до 0,29 % при n = 2000 мин^-1. Уменьшение равно 40,5 %. При работе на метаноле с ДСТ содержание СО увеличивается с 0,24 % при n = 1200 мин^-1 до 0,27 % при n = 2000 мин^-1, т. е. на 12,5 %. Содержание СО при n =1200 мин^-1 уменьшается с 0,49 % при работе на ДТ до 0,24 % при работе на метаноле с ДСТ. Снижение составляет 51 %. Содержание СО при n = 2000 мин^-1 снижается с 0,29 % при работе на ДТ до 0,27 % при работе на метаноле с ДСТ, т. е. на 6,9 %.

Таким образом, при подаче 87 % метанола и 7 % запального ДТ получены следующие результаты:

-          содержание NO_х в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ снижается от 32…35,4 % в зависимости от изменения частоты вращения;

-          снижение содержания сажи в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ составляет 82,4 ^% и 85,3 ^% при n = 1200мин^-1 и n = 2000 мин^-1 соответственно;

-          снижение содержания СО в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ составляет 51 % при n = 1200 мин^-1 и до 6,9 % при n = 2000 мин^-1;

-          увеличение содержания СО₂ в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ составляет от 11,4…18 ^% в зависимости от изменения частоты вращения;

-          при n =1200 мин^-1содержание СН_х в ОГ при работе дизеля на метаноле с ДСТ снижается на 71,4 ^%, а при n= 2000 мин^-1 увеличивается в 2,3 раза.

Литература:

1.         Лиханов, В. А., Чувашев А. Н. Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5 / 12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи: Монография. — Киров: Вятская ГСХА, 2007. — 129 с.

2.         Лиханов, В. А., Чувашев А. Н., Полевщиков А. С., Долгих М. А., Верстаков С. А. Эффективные и экологические показатели дизеля с двойной системой топливоподачи. Тракторы и сельхозмашины, 2011. — № 10, с. 8–10.

3.         Чувашев, А. Н. Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5 / 12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербург, 2007. — 18 с.

4.         Чувашев, А. Н. Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5 / 12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2007. -167с.

5.         Чувашев А. Н. Исследование показателей рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от значений установочных углов опережения впрыскивания топлив. Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 340–343.

6.         Чувашев А. Н. Характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на режиме максимального крутящего момента Молодой ученый. 2015. № 14 (94) С. 203–205.

7.         Лиханов В. А., Чувашев А. Н. Показатели процесса сгорания дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения частоты вращения Молодой ученый. 2015. № 15 (95) С. 109–111.

8.         Чувашев А. Н. Характеристики тепловыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки на номинальной частоте вращения коленчатого вала. Технические науки: проблемы и перспективы: материалы III Mеждунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, июль 2015 г.). — СПб.: Свое издательство, 2015. — С. 77–78.

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

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

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

12.     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.

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

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

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

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

17.     Россохин, А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от установочного УОВТ // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 159–162.

18.     Россохин, А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 163–165.

19.     Россохин, А. В. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от нагрузки // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 165–167.

20.     Россохин, А. В. Показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 при работе на дизельном топливе и этаноло-топливной эмульсии в зависимости от угла поворота коленчатого вала // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 168–171.

21.     Россохин, А. В. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 в зависимости от нагрузки // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 171–174.

22.     Лиханов, В.А., Россохин, А. В. Уточненный химизм процессов образования частиц сажи в цилиндре дизеля 4Ч 11,0 / 12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 103–105.

23.     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.