Эфир для дизеля: Страница не найдена — Автомобильные двигатели

Эфир для запуска дизельного двигателя как использовать

Запуск дизельного двигателя эфиром

Начнем с того, что средства типа «быстрый старт» позволяют легко завести машину. При этом у многих возникают сомнения, вреден ли «быстрый старт» для двигателя автомобиля и какие последствия могут возникнуть после использования таких продуктов. Давайте разбираться.

• Итак, чтобы понять, что такое «быстрый старт» и как пользоваться данным средством, начнем с общей информации. Указанное средство предназначается для того, чтобы облегчить запуск двигателя в условиях низких и крайне низких температур (до -50 градусов по Цельсию), в случае значительного повышения влажности, если отмечено значительное колебание температур и т.д.

Средство для запуска двигателя «быстрый старт» фактически является аэрозолем, в котором содержатся диэфиры, пропан, бутан, а также определенные стабилизаторы. Такой состав позволяет аэрозолю легко воспламеняться. После попадания в горючее удается добиться легковоспламеняемости и стабильности горения рабочей смеси.

Еще в составе средства присутствуют смазочные компоненты, которые минимизируют сухое трение отдельных элементов в момент запуска ДВС. По заверениям производителей, средство безопасно, отмечена простота использования.

Сертификаты не найдены

Раздел в стадии наполнения

Код: 001497280

Производитель: Kerry

505 шт

Код: 000038929

Производитель: HI-GEAR

87 шт

Артикул: LIQUI MOLY-1085

Код: 000194520

Производитель: LIQUI MOLY

Не нашли, что искали?

Пожалуйста, расскажите о вашей проблеме

Спасибо! Ваши комментарии очень важны для нас и помогают улучшить наши результаты поиска для всех наших клиентов

Как только цена на товар снизится,
вы сразу об этом узнаете

Динамика изменения средней цены за полгода

Заботится об облегчении запуска при холодных условиях, влажности, мокрых свечах зажигания и слабом аккумуляторе. Средство Start Fix состоит из комбинации легко воспламеняющихся активных веществ и наилучшим образом подходит для всех бензиновых и дизельных двигателей. Облегчает запуск двигателей внутреннего сгорания, эффективно даже при экстремальном холоде. Оберегает аккумулятор и экономично в применении.

Средство помогает быстро запустить двигатель при отрицательной температуре, в условиях сырости, при подсаженном аккумуляторе, залитых свечах зажигания, нерегулярной подаче топлива.

Для применения в 4 и 2 тактных бензиновых и дизельных двигателях, не применяется в дизельных моторах с насос-форсункой, а также в CommonRail. Применяется при трудностях при старте двигателя, причиной которых может быть высокая влажность, мороз, слабый аккумулятор и мокрые свечи, либо неполадки в системе впрыска. Start Fix применяется в легковых и грузовых автомобилях, автобусах, мотоциклах, лодочных двигателях, строительной технике, тракторах и прочих транспортных средствах. Также применяется в агрегатах предназначенных для обработки земли, таких как газонокосилки, снегоуборочные машины, бензопилы, водяные насосы и в портативных — передвижных агрегатах всех типов предназначенных к примеру для компрессии воздуха, вырабатывания электроэнергии и т.д. и т.п.

Распылить непосредственно в воздушный фильтр или приемный воздухопровод и сразу же запустить двигатель. В случае бензиновых двигателей дать газ лишь слегка, в случае дизельных двигателей запускать двигатель без подогрева свечей накаливания на полном газу.

Содержит особо легко воспламеняющиеся вещества. Поэтому во время использования не разрешается курить. Не разрешается также применять средство для облегчения запуска вблизи открытого пламени или других источников воспламенения.

Start Fix содержит эфиры, сжиженный газ и антикоррозионные компоненты. За счёт хорошей воспламеняемости эфира и сильного влаговытесняющего действия, двигатель заводится при очень слабой искре или, в случае дизеля, при малом давлении в цилиндрах. Существенно ускоряет заводку двигателя после длительного простоя, в условиях низких температур и высокой влажности, при затруднениях в подаче топлива и слабом аккумуляторе. Особо рекомендуется для эксплуатации сезонной техники: мотоциклов, снегоходов, газонокосилок и снегоуборщиков. Состав не повреждает клапаны двигателей и обеспечивает отличную антикоррозионную защиту деталям двигателя:

1. Облегчает запуск двигателя внутреннего сгорания;
2. Применение эффективно и при экстремально низких температурах;
3. Щадит мотор и аккумулятор;
4. Лёгкий и щадящий запуск двигателя;
5. Смазка и антикоррозионная защита;
6. Предназначен для бензиновых и дизельных двигателей.

Быстро запускает двигатели после длительного простоя или при неблагоприятных погодных условиях, в мороз и сырость.

Характеристики:

• Плотность: 0,61 г/мл
• База: Ether, KorrosionsschutzAdditiv / ether, anticorrosive additive
• Пропеллент: Propan, Butan mit Stickstoff überlagert / propane, butane under nitrogen
• Форма: aerosol, flüssig / aerosol, liquid
• Цвет / внешний вид: farblos / colourless
• Запах: Ether

Как пользоваться аэрозольным эфиром

Правила пользования данными средствами довольно просты:

Встряхнуть хорошенько баллончик с эфиром.

В течение двух секунд аэрозоль впрыскивается в трубу впускного коллектора, чтобы некоторое количество содержимого баллончика попало внутрь двигателя вместе с воздухом.

После правильно проведенного впрыскивания мотор заводится без промедления.

При несрабатывании запуска действие повторяется.

Опытные автовладельцы не советуют производить впрыск аэрозоля более, чем два раза. Если мотор не реагирует, необходимо проверить работу следующих систем:

• Зажигание.
• Электрооборудование.
• Свечи.

При удовлетворительном состоянии всех систем и узлов силового агрегата аэрозоль «Быстрый старт» действует незамедлительно. При нежелании мотора заводиться необходимо производить тщательную диагностику каждого элемента двигателя.

О продукте

Топливо Neste Pro Diesel производится в Финляндии на заводе Порвоо — самом современном в Европе нефтеперерабатывающем комплексе. При производстве используют самые современные технологии и фракции углеводородов самого высокого качества. Строгие требования Всемирной Топливной Хартии не позволяют использовать рапсовый метил эфир, или так называемое биотопливо первого поколения, поэтому в Neste Pro Diesel содержится только возобновляемое топливо Neste.

Доказано, что свойства Neste Pro Diesel лучше, чем у любого другого дизельного топлива, и оно подходит всем транспортным средствам с дизельным двигателем независимо от их года выпуска. Его можно также смешивать с обычным дизельным топливом.

Исследования, проведенные техническим исследовательским центром Финляндии VTT и в лаборатории Neste показали, что по сравнению с обычным дизельным топливом, расход Neste Pro Diesel до 5% меньше.

Все отзывы о Быстрый запуск двигателя RUSEFF 19272N аэрозоль 250 мл

Помогать другим покупателям определиться с выбором товара теперь выгодно! Расскажите о товаре, который приобрели у нас, и получите за это ON-бонусы!
Пишите отзывы о каждом товаре, приобретенном в интернет-магазине ОНЛАЙН ТРЕЙД.РУ. Благодаря этому другие покупатели смогут узнать о качестве, достоинствах и возможных недостатках товара, который они собираются приобрести. А Вы за свои отзывы получите заслуженную награду на ваш бонусный счет.

На данный товар видеообзоры более не принимаются.
Подробную информацию о правилах публикации видеообзоров на товары смотрите в разделе ON-бонусы за видеообзоры на товары

На данный товар обзоры более не принимаются.
Подробную информацию о правилах публикации обзоров на товары смотрите в разделе ON-бонусы за обзоры на товары

На данный товар фотографии более не принимаются.
Подробную информацию о правилах публикации фотографий товаров смотрите в разделе ON-бонусы за фотографии товара

голоса

Рейтинг статьи

Запуск дизельного двигателя зимой — ошибки, которые совершают (почти все) владельцы

19 декабря 2018 Категория: Полезная информация.

Мы уже писали о том как облегчить запуск дизельного ДВС в мороз.

Сегодня же поговорим о тех ошибках, которые допускают владельцы при запуске дизеля зимой. Эти ошибки снижают ресурс агрегата и могут привести к серьезным и дорогим в устранении поломкам. А ведь пуск «на холодную» и так непростое испытание для дизеля.

 ошибка: сразу переходят к делу 

Многие автовладельцы не задерживают ключ зажигания в положении «ON» и, пропуская этап сканирования бортовым компьютером всех систем автомобиля, как можно быстрее запускают стартер. В холода эта ошибка может дорого стоить.

Запускать дизель (вообще, но особенно зимой) можно только после того, как спустя 3-5 секунд после перевода ключа в положение «ON» погасли все «лишние» индикаторы, а в насос подтянуло немного топлива. Вот тогда можно запускать двигатель.

 ошибка: не греют свечи накаливания 

После прочтения первого пункта можно кинуться с ключом наперевес, запускать стартер сразу после того, как потухнут контрольные лампы? На бензиновом двигателе — да. На дизельном — не спешите.

Самый важный индикатор на панели приборов для владельца дизельного автомобиля — индикатор свечи накаливания. Выглядит как спираль с двумя витками или пружинка, располагается в зоне тахометра.

Пока горит такая лампа, происходит нагрев свечей от реле. Они прогревают камеру сгорания, чтобы воспламенение топливовоздушной смеси произошло эффективнее. Как только эта лампа свечей накаливания тухнет, это говорит о том, что прогрев свечей накаливания завершен. Заводить двигатель в этот момент еще рано! Нужно дождаться характерного щелчка реле накаливания — он скажет о том, что напряжение перестало поступать на свечи.

В идеале нужно трижды таким образом активировать свечи накаливания: провернуть ключ в положение «ON», дождаться пока погаснет индикатор свечей, дождаться характерного щелчка, повторить. После третьего такого этапа можно не дожидаться щелчка реле, а просто запускать дизель.

В результате вы потратите четь больше времени на запуск, но обеспечите беспроблемный пуск мотора, а топливо в прогретой камере будет воспламеняться точнее и эффективнее.

 ошибка: не выжимают сцепление 

Владельцу автомобиля с МКП полезно выработать привычку при запуске двигателя в мороз выжимать сцепление. Связано это с особенностью запуска мотора. При повороте ключа аккумулятор передает необходимое напряжение на стартер, чтобы тот смог прокрутить коленчатый вал и первичный вал в коробке переключения передач.

Когда водитель выжимает педаль сцепления, разъединяя коробку передач и мотор, стартеру остается прокрутить только коленвал. В то время как при запуске двигателя с включенным сцеплением он вынужден крутить еще и шестерни и валы трансмиссии в загустевшем на морозе масле. Что повышает шансы на запуск мотора даже с «подсевшим» аккумулятором.

 ошибка: «будят» аккумулятор 

Совет автовладелецев времен СССР: перед пуском двигателя «дать нагрузку» батарее, поморгав фарами секунд 20-30, чтобы заставить АКБ отдать пусковой ток эффективнее.

Такой совет имеет право на жизнь только в том случае, если батарея в хорошем состоянии и не разряжена, а машина хранится ночью в теплом гараже. Тогда да, «моргание» дальним светом заставит батарею пропускать ток, температура электролита вырастет, реальная емкость АКБ увеличится.

Но если АКБ всю ночь стояла на морозе (значит — разряжалась), фокусы с включением фар только «высадят» батарею окончательно — да так, что на прокрутку стартера не хватит.

То есть при пуске ДВС «на холодную» при сомнительном уровне заряда важно отключить все поглотители энергии АКБ, будь то печка, радио или фары. В противном случае можно просто не завести мотор. И даже если емкости батареи хватит на пуск двигателя, напряжение бортовой сети может упасть так сильно, что в автомобиле прекратит работать сигнализация или центральный замок, например.

Единственная реально работающая стратегия помощи АКБ в холода — следить за уровнем заряда и плотностью электролита (в обслуживаемых), хранить ночью в тепле и регулярно заряжать: на сервисе, самостоятельно или от генератора при длительных поездках по трассе.

Других секретов «пробуждения» батареи нет и не может быть.

 ошибка: злоупотребляют присадками для ДТ 

Присадки для дизельного двигателя можно использовать только на старых двигателях и только в том случае, если качество «зимнего» ДТ вызывает вопросы.

При этом добавлять их нужно строго по инструкции, в теплое топливо и накануне холодов. А если залить «антигель» в бак с холодным ДТ, он вообще свернется в желе и вся топливная система дизельного двигателя забьется хлопьями парафина.

Что касается народных мер вроде добавления в бак керосина или бензина, то, переборщив с количеством, можно просто иссушить топливо и оставить нежную аппаратуру — топливные насосы , форсунки  и т.п. без смазки. Для современных дизелей с впрыском Common Rail такой эксперимент — приговор.

Вообще, если топливная смесь готовится правильно, аккумулятор заряжен а топливо действительно «зимнее», никаких проблем с запуском дизеля при температуре до — 20 градусов возникать не должно.

 ошибка: «палят» стартер 

Когда стартер не схватывает, водители часто теряются и начинают безуспешные попытки запустить мотор. Но удерживать ключ в положении «START» можно не более 10 секунд — иначе можно вывести из строя стартер и разрядить аккумулятор.

Если не получилось завести мотор, можно сделать двугую попутку спустя 30-40 секунд. Но количество попыток не должно превышать 4-5 раз.

Не получилось завести мотор? Вытаскивайте ключ и отправляйтесь на поиски причины — возможно, она решается прогревом топлива в баке или зарядкой аккумулятора. Или свечи накаливания вышли из строя и требуют замены.

 ошибка: применяют средства «быстрый старт» 

Пытаться «реанимировать» дизельный двигатель, который не хочет запускаться, средствами типа «быстрый запуск» — крайняя мера.

Фактически, впрыскивая аэрозольный эфир через воздуховод или фильтр, вы пытаетесь зажечь топливную смесь в условиях малой компрессии. В результате мотор может получить пневмоудар вплоть до повреждения элементов ГРМ и системы впуска. А в дизельном моторе при использовании средств «быстрый пуск» существует риск возгорания, если средство попадет на разогретые свечи накаливания.

 Что делать, если наступили морозы, но надо ехать 

Правильный и бережный запуск дизеля зимой выглядит так: владелец отключает все потребители энергии: климат-контроль, аудиосистему, подогревы, радио, фары.

Затем поворачивает ключ зажигания, дожидается пока погаснут контрольные лампы, повторяет процедуру 2-3 раза.

После того, как на панели пропадает лампочка накала свечей, пробует завести мотор, выжав педаль сцепления на машине с МКП.

Если не получилось завести дизель после 4-5 попыток (с перерывами по 30-40 секунд и ключом в положении «START» не больше десяти секунд) — отправляется на поиски причины либо вызывает эвакуатор и отправляется на комплексную диагностику.

О причинах и неисправностях, из-за которых дизельный двигатель плохо заводится на холодную, мы писали здесь.

Плунжерные пары для дизельного двигателя найдете в нашем каталоге

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ 

Диметиловый эфир и повышение пусковых свойств дизелей

Рассмотрены достоинства и недостатки применения диметилового эфира (ДМЭ) в качестве альтернативного топлива для дизельных двигателей. Проведены сравнения с другими видами топлива, используемых в дизельных двигателях. Приведены схемы конструкции дизельных двигателей работающих на ДМЭ. Авторы приходят к выводу, что несмотря на перспективы широкого применения в качестве топлива диметилового эфира, первоначально будут использоваться двухтопливные схемы и смешивание ДТ с ДМЭ. Традиционные конструкции также будут требовать внимания и дальнейших разработок устройств и способов улучшения пусковых и эксплуатационных качеств дизелей в условиях пониженных температур.

Освоение районов Арктики вызывает потребность в повышении пусковых качеств дизельных двигателей в условиях пониженных температур. Возможным решением данной проблемы является использование незамерзающего топлива с высокими пусковыми свойствами. По мнению российских ученых таким топливом может стать диметиловый эфир (ДМЭ), который в отличие от дизельного топлива (ДТ) не подвержен помутнению и кристаллизации, и не затрудняет топливоподачу [1]. При этом северные районы России богаты углеводородными ресурсами, которые можно использовать в качестве сырья для получения такого топлива. [2]

Диметиловый эфир (ДМЭ)— экологически чистое, газообразное топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90 % меньше, чем у бензина. Получают из природного газа, угля или биотоплива. Является производной метанола, получаемой в процессе преобразования газа в жидкое состояние. Цетановое число (ЦЧ) более 55, при том что у дизельного топлива 45…50, это обеспечивает отличные самовоспламеняемость и пусковые качества, способствует «мягкому» сгоранию. [3] В настоящее время это единственное синтетическое топливо, которое может заменить дизельное топливо. Принципиальная схема дизеля работающего на ДМЭ показана на рисунке 1 [4].

Рис.1. Принципиальная схема дизеля на ДМЭ

В нормальных условиях молекулы диметилового эфира не имеют химических связей углерод– углерод, что исключает образование в пламени радикалов С₂, способствующих сажеобразованию при сгорании. При этом снимется главная проблема дизеля – карбонизация значительной части топлива с последующим замедлением скорости выгорания дисперсного углерода. К благоприятным физико-химическим параметрам (Таблица 1.) также относят повышенную испаряемость, что снижает требования к дисперсности распыления, позволяет понизить давление впрыска и обеспечивает хорошее смесеобразование.

Дизель на ДМЭ хорошо запускается зимой при температуре –25…30 °С. Наряду с этим высокая испаряемость ДМЭ позволяет уверенно запускать дизель семейства Д-245, устанавливаемый на тракторах, автомобилях, автобусах, при температуре до – 24 °С без применения предпускового подогревателя.

Таблица 1. Физические свойства дизельного топлива, ДМЭ и других углеводородных топлив

Показатель	Дизельное топливо	Диметиловый эфир	Метан	Пропан	Метанол
Химическая формула	СnH1,8n	СН3ОСН3	СН4	С3Н8	СН3ОН
Температура кипения, °С	180- 370	-25,1	161,5	-42,0	64,6
Плотность при 20°С, г/см3	0,84	0,69	0,42	0,49	0,79
Давление насыщенных паров при 25°С, МПа	—	0,61	24,6	0,93	—
Вязкость кинематическая при 20°С, мм2/с	3- 5	0,15	—	0,17	—
Температура воспламенения, °С,	250	235	650	504	470
Предел взрываемости, %	0,6- 7,5	3,4- 15	5- 15	2,1- 9,4	5,5- 26
Цетановое число	40- 55	55- 60	0	5	5
Низшая теплота сгорания, к Дж/кг	42500	28900	50300	46500	21100
Температура вспышки, °С	+70	-70	-188	—	15,6
Температура сжижения, °С	—	20	-161	—	—
Вязкость: динамич.η·10-6, Н·с/м2	3300	100	10,38	7,65	600
Теоретическое количество воздуха в стехиометрической смеси, м3/м3 кг/кг	14,2	9,13	9,52 17,2	23,81 15,6	6,52

Мировое потребление диметилового эфира составляет около 150 тыс. тонн в год и продолжает нарастать. Однако, ДМЭ не лишен недостатков, и они хорошо известны: малые кинематическая вязкость и величина теплотворной способности, дорогостоящее производство, требуется применение устройств нейтрализации отработавших газов (ОГ), снижение надежность двигателя.

Малая кинематическая вязкость приводит к невозможности герметизации подвижных уплотнений узлов топливной аппаратуры и повышает риск задира прецизионных трущихся пар, из-за малой смазывающей способности. Для компенсации этого недостатка в диметилэфир необходимо добавлять лубрификаторы. А химическая агрессивность вызывает коррозию.

Теплотворная способность диметилэфира на 45% ниже, чем у сжиженного природного газа (СПГ). Для производства ДМЭ требуется больший объем сырьевого газа, чем для производства продукта с эквивалентной теплотворной способностью. А низкая плотность по сравнению с дизельным топливом обусловливает увеличенную в 1,7- 1,9 объемную цикловую подачу.

Кроме того, необходимо учитывать значительную зависимость свойств ДМЭ от температуры, что вызывает необходимость введения в систему топливоподачи терморегулятора.

Возможно ключевую роль в росте популярности ДМЭ в качестве топлива, сыграет применение двухтопливных систем питания двигателей, принципальная схема конструкции такой системы представлена на рис.2 [4].

Рис.2. Принципальная схема двухтопливной системы

Также перспективным является внедрение экологически более чистого ДМЭ в смеси с дизельным топливом. Доля альтернативного топлива в рабочей смеси может составлять от 10 до 40%. В период работы двигателя на такой смеси происходит интенсификация рабочего процесса дизеля, снижается содержание вредных веществ в отработавших газах (ОГ) даже на относительно старых моделях дизельных двигателей.

Выводы: Дизельный двигатель должен быть специально приспособлен для работы на ДМЭ, при этом использование ДМЭ вместо ДТ не дает существенного снижения эксплуатационных затрат. Также не ясна ситуация с инфраструктурой, которую придется создавать заново или переделывать действующие АГЗС, в то же время ресурсы природного газа, являющегося сырьем для получения ДМЭ, ни в балансе Москвы или других регионах России, ни в балансе Газпрома пока не предусмотрены.[5]

Выдающийся советский и российский ученый- химик Н.А. Платэ (1934 -2007) считал, что замену дизельного топлива на ДМЭ нужно производить непосредственно на малодебитных газовых месторождениях. Таким образом, можно заключить, что Арктическая зона может стать одновременно и полигоном, и колыбелью для широкомасштабного внедрения ДМЭ в качестве топлива для дизелей.

Очевидно, что при переходе на новый вид топлива первоначально будут использоваться двухтопливные схемы и смешивание ДТ с ДМЭ. И традиционные конструкции также будут требовать внимания и дальнейших разработок устройств и способов улучшения пусковых и эксплуатационных качеств дизелей в условиях пониженных температур.

Вы спрашивали: Можно ли заводить дизель с помощью эфира?

Эфир для запуска двигателя как бензинового, так и дизельного является крайней вспомогательной мерой. При его использовании происходит очень жесткое включение, выраженное в мощных пугающих ударах внутри двигателя.

Что можно использовать вместо быстрого старта на дизеле?

Силиконовая смазка вместо быстрого пуска, старта или запуска для ДИЗЕЛЯ. Одни используют быстрый старт, другие обычную вэдэшку, а третьи рекомендую использовать силиконовую смазку.

Чем опасен быстрый старт для дизеля?

Чем действительно опасен быстрый старт для двигателя, так это привыкание. … Слабая искра будет слабой и во время работы двигателя. Не правильная смесь, чрезмерное загрязнение камеры сгорания, плохая динамика мотора, повышенный расход топлива.

Куда брызгать эфир в дизеле?

Как пользоваться аэрозольным эфиром
Правила пользования данными средствами довольно просты: Встряхнуть хорошенько баллончик с эфиром. В течение двух секунд аэрозоль впрыскивается в трубу впускного коллектора, чтобы некоторое количество содержимого баллончика попало внутрь двигателя вместе с воздухом.

Можно ли использовать WD 40 как быстрый старт?

Если Вы не запускали двигатель Вашего мотоцикла в течение долгого времени, или Вам нужно проверить двигатель, найденный в сарае, Вам поможет быстрый старт от WD—40. … Этот спрей имеет низкую температуру воспламенения и содержит смазывающую добавку, которая обеспечивает безопасный запуск двигателя.

Зачем нужен быстрый старт?

«Быстрый Старт» — что это, как им пользоваться? Данное средство предназначено для облегчения запуска двигателя при низких температурах (до минус 50-ти градусов), а также в условиях повышенной влажности и при резких перепадах температур.

Как называется быстрый старт на машине?

Вряд ли найдется автолюбитель, который не слышал о системе Launch-control. … Посредством электронного управления функциями впрыска и зажигания, а также дроссельной заслонкой можно максимально оптимизировать старт, в результате чего реализуется весь потенциал автомобиля.

Как облегчить запуск дизельного двигателя зимой?

В сильный мороз даже рекомендуется перед запуском несколько раз включить на 12-15 секунд свечи накала, а потом запускать двигатель. 5. Для облегчения запуска дизеля, если у Вас нет возможности прогреть масло, Вы можете хотя бы прогреть топливный фильтр и топливный насос с форсунками.

Как запустить двигатель в сильный мороз?

МКПП – нажать на педаль сцепления до конца и не отпускать, поставив рычаг коробки передач на нейтральное положение. После запуска двигателя педаль сцепление нужно плавно отпустить. АКПП – перед включением зажигания нажать на педаль тормоза.

Надежды конструкторов, водителей и экологов – Основные средства

В. Васильев

Сегодня злободневность проблем экологии определяется не только заботой о здоровье человечества, которое стало жертвой собственного прогресса, но и чисто экономическими потерями, непомерно дорого обходящимися как налогоплательщикам, так и природе.

Главной причиной ухудшающейся с каждым годом экологической ситуации в нашей стране, особенно в городах, стал неуклонный рост численности автомобильного парка. В настоящее время лишь в России он составляет 37 млн. ед., из которых на долю грузовиков и автобусов приходится около 6 млн. К 2010 г., по оценке экспертов, табун стальных «лошадей» увеличится еще в полтора раза. За этими цифрами кроются серьезные общегосударственные проблемы. Функционирование автотранспорта дает до 95% загрязнений воздуха, почти половину издаваемого шума и около 70% вредных воздействий на климат планеты. Ежегодно на жителей России обрушивается порядка 15 млн. т токсичных веществ, изрыгаемых выхлопными трубами автомобилей. Экологи не зря бьют тревогу. В масштабах страны доля автотранспорта в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферу всеми техногенными источниками достигает в среднем 40%, в выбросах парниковых газов – порядка 10%, в массе промышленных отходов – 2%, в сбросах вредных веществ со сточными водами – около 3%, в потреблении озоноразрушающих веществ – около 5%.

В некоторых российских мегаполисах, таких как Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Самара, Екатеринбург, загрязнение воздушного бассейна достигло критического уровня и стало главной причиной высокой заболеваемости, низкой продолжительности жизни и деградации окружающей природы. Не случайно проблема загрязнения атмосферы приобрела серьезную социальную и политическую окраску. Не лишним будет добавить, что прямой ущерб от работы автотранспортного комплекса России составляет свыше 4 млрд. USD в год, или около 2% валового национального продукта государства. Факты, как видим, совсем нерадостные.

Такая ситуация требует адекватных мер, и одна из наиболее действенных – применение альтернативных экологически более чистых видов моторного топлива и источников энергии, гибридных силовых установок автомобилей и автобусов. Это наиболее эффективный путь снизить негативное влияние автомобиля на экологию окружающей среды. Активно работают в этом направлении сегодня во многих развитых странах. Ведущие мировые автомобильные концерны инвестируют миллиарды в развитие транспорта и технологий альтернативного моторного топлива и источников энергии.

Вообще топливо для автотранспорта можно рассматривать как альтернативное при выполнении нескольких условий. Первое – это наличие и доступность сырьевых ресурсов, в будущем предпочтение будет отдаваться топливу, вырабатываемому из возобновляемых источников энергии. Второе – технология и оборудование для производства топлива в коммерческих объемах должны обеспечивать максимально низкую его стоимость, в том числе в процессе транспортировки, хранения и распределения. Третье. Топливо должно обеспечить автомобилю высокие потребительские качества, в частности, речь идет о мощностных и экономических параметрах двигателя. Четвертое – топливо должно быть экологически безопасным при производстве, транспортировке, хранении, заправке и при сжигании в двигателях.

В России наиболее предпочтительным представляется частичное замещение традиционных видов моторного топлива синтетическими жидкими углеводородами, получаемыми из природного газа, в силу низкой себестоимости и практической неограниченности их ресурсов в стране.

Из числа видов перспективного топлива для двигателей внутреннего сгорания особого внимания заслуживает химически инертный диметиловый эфир CH₃-O-CH₃ (ДМЭ), который удовлетворяет перечисленным требованиям. В настоящее время это единственное синтетическое топливо, которое обеспечит полную замену традиционного дизельного. Интерес к диметиловому эфиру объясняется и тем, что в последние годы отечественная химическая промышленность разработала новые технологии его получения из метана. Достижения московских нефтехимических научно-исследовательских институтов и предприятий позволяют впервые в стране приступить к целенаправленным работам по практическому внедрению диметилового эфира в качестве альтернативы дизельному топливу и начать эксплуатацию дизельного автотранспорта на этом экологически чистом виде топлива. Для заправки транспортных средств может применяться автогазозаправочное оборудование и газозаправочные комплексы, используемые для заправки автомобилей пропан-бутаном.

ДМЭ известен достаточно давно, но раньше его применяли лишь в парфюмерии для создания давления в баллонах с лаками и дезодорантами. Там он заменил вредные газы – фреоны, бутан и пропан. Использовался диметиловый эфир также как хладагент и растворитель. В последнее десятилетие XX века австрийские, датские и американские исследователи предложили использовать ДМЭ в качестве альтернативы дизельному топливу. Сегодня общественный транспорт Швеции и Дании полностью переведен на ДМЭ. Аналогичные мероприятия в сфере грузового автотранспорта проводит Япония. Согласно прогнозам аналитиков, через 15…20 лет весь тяжелый и среднетоннажный автотранспорт в мире полностью переведут на ДМЭ.

Диметиловый эфир производится из природного газа, угля или биотоплива. Это производная метанола, которая получается в процессе преобразования газа в жидкое состояние. Сегодня в мире потребление диметилового эфира составляет около 150 тыс. т в год. Существует два типа ДМЭ: высший сорт – содержание диметилового эфира не менее 99,5%, используется в парфюмерии, а в качестве моторного топлива применяется низший сорт – содержание ДМЭ на уровне 95%.

Исследования показывают, что применение диметилового эфира в качестве моторного топлива для дизелей становится поводом для весьма оптимистичных прогнозов. Действительно, у ДМЭ есть ряд преимуществ по сравнению с дизельным топливом и другими альтернативными видами топлива. Он является газообразным. В нормальных условиях это газ, и его молекулы не имеют химических связей углерод–углерод, что исключает образование в пламени радикалов С₂, способствующих сажеобразованию при сгорании. При этом снимется главная проблема дизеля – карбонизация значительной части топлива с последующим замедлением скорости выгорания дисперсного углерода. К благоприятным физико-химическим параметрам ДМЭ относят повышенную испаряемость, что снижает требования к дисперсности распыления, позволяет понизить давление впрыска и обеспечивает хорошее смесеобразование. Отличная самовоспламеняемость в дизельном двигателе (у ДМЭ цетановое число ЦЧ=55…60 по сравнению с ЦЧ=45…50 для дизельного топлива) улучшает пусковые качества и способствует «мягкому» сгоранию. Высокое содержание в ДМЭ связанного кислорода (35%) повышает равномерность распределения в камере сгорания, препятствуя образованию NOх, наиболее агрессивного компонента дизельного топлива. Использование диметилэфира – это практически полное отсутствие дымности отработавших газов и значительное снижение шума от двигателя.

Немаловажно и то, что по физическим свойствам ДМЭ подобен пропан-бутановым газам, нашедшим широкое применение в качестве альтернативного топлива для двигателей внутреннего сгорания. В частности, ДМЭ имеет близкие значения параметров насыщения: температура перехода в жидкую фазу минус 25°C (у пропана – минус 50°C), давление насыщенных паров 5,1 кгс/см² (у пропана – 8 кгс/см²) при температуре 20°С. Как пропан и бутан, ДМЭ следует хранить в сжиженном состоянии в газовом баллоне под давлением. Технология работы со сжиженными газами достаточно хорошо отработана, поэтому упомянутое свойство диметилового эфира не является препятствием для его практического применения.

Результаты испытаний дизелей, работающих на диметиловом эфире, показали реальную возможность значительно снизить уровень вредных выбросов отработавших газов. Так, в 3…4 раза отмечено снижение окислов азота NO_х при практически бездымной работе двигателя на всех режимах. Кроме того, при работе на ДМЭ выявлено сохранение, а на некоторых режимах и улучшение до 5% экономичности дизеля, повышение его эффективного к.п.д. по сравнению с работой на дизельном топливе.

Основным недостатком ДМЭ является малая кинематическая вязкость (на порядок меньше, чем дизельного топлива), в результате чего затрудняется герметизация подвижных узлов уплотнения топливной аппаратуры, а также повышается склонность к задирам прецизионных трущихся пар. По сравнению со сжиженным природным газом теплотворная способность на тонну диметилэфира на 45% ниже теплотворности на тонну сжиженного природного газа. Для производства диметилэфира требуется не только более высокий уровень предварительных капиталовложений, но и больший объем сырьевого газа для производства продукта с эквивалентной теплотворной способностью. Для снижения выбросов СО и СН необходимо предусмотреть дополнительные меры конструкционного характера.

Адаптация обычных дизелей для работы на диметиловом эфире заключается в модернизации существующей топливоподающей аппаратуры. Поскольку плотность ДМЭ на 20%, а удельная массовая теплотворность на 32% ниже, чем дизельного топлива, для сохранения энергоемкости объемная подача ДМЭ в цилиндры двигателя должна быть значительно большей (объемная теплотворная способность ДМЭ составляет 18,2 МДж/л). Для устранения склонности к задирам прецизионных трущихся пар в конструкции топливоподающей аппаратуры принимаются специальные меры, например, подвод к плунжерным парам масла под давлением с целью их уплотнения, а также подмешивание к ДМЭ специальной противозадирной присадки. По зарубежным данным, этот компонент способствует увеличению кинематической вязкости ДМЭ до уровня дизельного топлива.

Поскольку при течении по тракту топливной аппаратуры значение локальной скорости может возрастать до 100 м/с (например, при истечении топлива отсечки из плунжерных пар топливного насоса), из-за снижения локального статического давления в потоке может происходить вскипание ДМЭ, образование паровых пробок и запирание топливной аппаратуры. Поэтому давление на входе в топливный насос высокого давления (ТНВД) должно быть повышено. Наряду с этим вводятся элементы безопасности, топливные баки заменяют баллонами низкого давления, по конструкции аналогичными тем, что применяют на автомобилях, работающих на сжиженном нефтяном газе, или устанавливают дополнительные баллоны с диметиловым эфиром.

автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Улучшение экологических характеристик дизеля путем добавки диметилового эфира к топливу

Автореферат диссертации по теме «Улучшение экологических характеристик дизеля путем добавки диметилового эфира к топливу»

На правах рукописи

Гвоздев Алексей Михайлович

УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЗЕЛЯ ПУТЕМ ДОБАВКИ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА К ТОПЛИВУ

Специальность 05 04 02 — «Тепловые двигатели»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул — 2007

003161926

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им И И Ползунова (АлтГТУ)»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Вагнер Виктор Анатольевич

.Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Кукис Владимир Самойлович

кандидат технических наук, доцент Брякотин Максим Эдуардович

Ведущая организация ОАО «ПО АМЗ» г Барнаул

Защита состоится «13» ноября 2007 года в/2. часов на заседании диссертационного совета Д 212 004 03 в Алтайском государственном техническом университете им И.И Ползунова по адресу 656038, г Барнаул, пр Ленина, 46 тел/факс (3852) 260-516, E-mail D21200403@mail ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им И.И Ползунова

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью Вашего учреждения, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета

Автореферат разослан «/$> октября 2007 г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аюуальность работы. На современном этапе развития науки и техники двигатель внутреннего сгорания (ДВС) остается основным типом привода для большинс тва мобильных и стационарных установок Этим объясняются высокие темпы использования энергоресурсов, в балансе потребления которых ведущую роль занимают нефть и нефтепродукты Нефть является невозобновляемым природным ресурсом, поэтому необходим переход к ее более рациональному использованию

В современных условиях все более возрастающую роль играют экологические проблемы При значительном увеличении масштабов и росте темпов автомобилизации возникает ряд серьезных вопросов, связанных с вредными для окружающей среды и человека последствиями, сопровождающими этот процесс Улучшение экологических показателей современного дизеля и экономия топлива, производимого из не-возобновляемых ресурсов, являются важными задачами Их решение может быть достигнуто применением альтернативных топлив Одним из перспективных топлив, широко рассматриваемых в последние годы, является диметиловый эфир (ДМЭ) Применение ДМЭ позволяет снизить экологическое воздействие дизеля на окружающую среду и расширить сырьевую базу топлив для ДВС

Цель диссертационной работы разработка методики и рекомендаций по использованию ДМЭ в качестве добавки к дизельному топливу для улучшения экологических параметров дизеля при обеспечении высоких мощностных и экономических показателей Для ее достижения необходимо решить ряд задач

• оценить перспективность применения ДМЭ в качестве добавки в дизельное топливо,

• определить основные свойства смесевых топлив,

• определить максимальную долю добавки ДМЭ в дизельное топливо и условия подачи смесей с использованием системы топливоподачи непосредственного действия,

• провести экспериментальные исследования влияния добавки ДМЭ на экономические и экологические показатели работы двигателя,

• разработать математические зависимости для прогнозирования эффективных и экологических параметров дизеля, что позволит определить оптимальные регулировочные параметры, улучшающие экономические и экологические характеристики двигателя,

• выработать рекомендации по использованию ДМЭ как добавки к традиционному топливу для дизелей

Объект исследований дизель ВАЭ-341 — 4-тактный, 4-цилиндровый, рядный, вихрекамерный, размерностью 76×84 мм (рабочий объем 1,52 литра)

Методика исследования комплекс расчетно-теоретических и экспериментальных методов Эксперименты выполнялись с использованием методов математического планирования многофакторного эксперимента и статистической обработки результатов на ЭВМ Научная новизна работы показана возможность подачи готовой смеси димети-лового эфира и дизельного топлива на дизеле ВАЭ-341 с использованием штатной топливной системы непосредственного действия, изучены основные свойства смесевых топлив, определены максимальная доля добавки ДМЭ и условия подачи смесей, теоретически и экспериментально показана возможность снижения вредных выбросов дизеля с сохранением основных мощностных и экономических показателей, получена модель влияния смесевого топлива на .основные показатели работы двигателя

Практическая ценность представлены рекомендации по применению ДМЭ как добавки в дизельное топливо для улучшения экологических показателей дизеля

3

4>

Апробация работы Основные положения работы докладывались на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Двигатели внутреннего сгорания — современные проблемы, перспективы развития» (Барнаул, 2006), Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии технического сервиса» (Уфа, 2007), научно-практической конференции «Наука — городу Барнаулу» (Барнаул, 1999), на научно-практической конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава Алтайского государственного технического университета (Барнаул, 1998-2006) В полном объеме диссертация обсуждалась на заседании кафедр «Детали машин» и «Двигатели внутреннего сгорания» Алтайского государственного технического университета

Публикации Основные положения работы опубликованы в 9 печатных работах (в том числе две в изданиях, входящих в перечень, установленный ВАК)

Структура и объем работы Диссертация содержит 149 страниц, включая 26 таблицы, 47 рисунков и состоит из введения, четырех глав, основных выводов и заключения, списка литературы из 99 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, его научная новизна и практическая ценность

В первой главе проведен литературный анализ возможной номенклатуры альтернативных топлив для использования в дизельных двигателях

Переход на альтернативные топлива оправдан, если они могут снизить негативное экологическое воздействие двигателя на окружающую среду и расширить сырьевую базу топлив. При оценке эффективности использования нового топлива необходим комплексный подход к его технико-экономическим показателям Необходимо учитывать не только показатели его непосредственного применения на двигателе, но и весь комплекс мероприятий по созданию инфраструктуры по его производству, сырьевой базы, транспортировке и т п При этом преимущества, получаемые при непосредственном использовании на двигателе могут свестись на нет остальными звеньями технологической цепи С этой точки зрения рассматривалась возможная номенклатура альтернативных топлив По результатам анализа было выбрано одно из перспективных топлив — ДМЭ Применение ДМЭ может расширить сырьевую базу топлив при этом снизить экологическую нагрузку двигателя на окружающую среду

Вторая глава посвящена рассмотрению вопросов по использованию ДМЭ в качестве моторного топлива С учетом специфики автомобильного транспорта можно сформулировать пять основных условий перспективности новых энергоисточников наличие достаточных энергосырьевых ресурсов, возможность массового производства, технологическая и энергетическая совместимость с транспортными силовыми установками, приемлемые токсические и экономические показатели процесса энергоиспользования, безопасность и безвредность эксплуатации В контексте вышеперечисленных условий рассмотрено применение ДМЭ в качестве моторного топлива

ДМЭ СН3—О—С’Н} (С2Н60) — бесцветный газ со слабым эфирным запахом, после ожижения — легкоподвижная жидкость ДМЭ относительно инертен, неконцеро-генный и безкоррозионный газ, не является так называемым «парниковым газом» Теплота сгорания превосходит спиртовые топлива, но примерно в 1 5 раза уступает традиционному дизельному Плотность ДМЭ также ниже Важно отметить, что теплота сгорания топливовоздушной смеси у ДМЭ выше, чем у ДТ Более низкая те плота

сгорания обусловлена присутствием в молекуле ДМЭ кислорода, но именно это дает ДМЭ преимущество перед традиционными топливаМи — экологически чистый выхлоп Высокое содержание кислорода (около 35%) позволяет получить почти бездымное сгорание в дизельных двигателях На это влияет и то, что в молекуле отсутствует связь С—С Оптимизация систем впрыскивания и процесса сгорания позволяет при работе на ДМЭ снизить выброс ЛЮ, Выброс СО, в продуктах сгорания при работе двигателя на ДМЭ практически такой же, как и у дизельного двигателя ДМЭ обладает высоким цетановым числом, что позволяет организовать чисто дизельный цикл

Сырьевая база для произво детва ДМЭ соответствует сырьевой базе производства метанола Институтом нефтехимического синтеза им А В Топчиева РАН разработан процесс получения ДМЭ непосредственно из синтез-газа в одну стадию Экономические показатели процесса характеризуются тем, что себестоимость ДМЭ ниже себестоимости эквивалентного количества метанола Производство может быть освоено в короткие сроки на базе существующих производств

Различия в физико-химических свойствах ДМЭ и ДТ предполагают некоторые трудности при использовании ДМЭ в качестве топлива

• Низкая теплота сгорания требует для получения равных энергетических показателей двигателя увеличения цикловой подачи

• Низкая вязкость обуславливает плохие смазывающие свойства, так же этот показатель предполагает высокий уровень утечек ДМЭ через зазоры в прецизионных парах

• Высокое давлен ие насыщенных паров предполагает для исключения образования паровых пробок в ЛНД поддержания высокого давления подкачки наряду с повышенной степенью рециркуляции отсеченного топлива Так же при использовании ДМЭ возрастает вероятность возникновения кавитационных явлений в топливной системе

• ДМЭ является химически агрессивным веществом к некоторым уплотняющим материалам и пластмассам, используемым в штатных топливных системах

• Сжимаемость ДМЭ, зависящая от температуры и давления, больше, чем у ДТ Это вызывает затруднения при впрыскивании ДМЭ при высоких температурах и на полных нагрузках при использовании штатных ТНВД

В главе рассмотрены как существующие, так и концептуальные топливные системы для подачи ДМЭ в чистом виде (системы фирмы АУЬ, НИИД-ЗИЛ) и системы организующие подачу ДМЭ в виде добавки к ДТ (системы, разработанные Н Н Патрахальцевым, МГТУ и др) Однако в первом случае это требует серьезной адаптации топливной системы к свойствам ДМЭ, а во втором случае для эффективного управления подачей ДМЭ требуется наличие электронного управления В то же время, одним из способов использования ДМЭ в качестве добавки к ДТ может быть подача заранее готовой смеси ДМЭ и ДТ Известно, что ДМЭ растворяется в ДТ, хотя это и представляет определенную проблему, так как его растворимость строго зависит от окружающей температуры и поэтому сложно сохранить устойчивую концентрацию смеси Но этот способ подачи вызывает интерес, так как вышеописанные системы подачи ДМЭ (чистого) и ДМЭ+ДТ требуют значительной модернизации штатной топливной системы или создания принципиально новой В этом же случае, при растворении 10 30% (по массе) ДМЭ в ДТ можно использовать штатную топливную систему за исключением некоторых элементов, при этом преимущества ДМЭ (с экологической точки зрения) хотя и в не полной мере могут быть использованы Данное направление в применении ДМЭ в качестве топлива для дизелей было выбрано для дальнейших исследований

В третьей главе проведен ы расчетно-экспериментальные исследования основ-

ных моторных и физических свойств смесевых топлив, теоретические исследования влияния добавки ДМЭ на работу дизельного двигателя

Возможность растворения ДМЭ в ДТ была подтверждена в докладе академиков МАХ С Д Глухова, А А Жердева, а так же А Н Левко, А А Легаоха и А В Шарабурина (МГТУ им Н Э Баумана, «Исследование фазового равновесия бинарной смеси диметило-вый эфир — дизельное топливо») При рассмотрении растворимости сжиженного ДМЭ в дизельном топливе, которые должны находиться в жидком состоянии, можно отметить, что фазовое состояние смеси не является основным для этих исследований Основным для нормальной эксплуатации двигателей внутреннего сгорания является выяснение устойчивости этой смеси во времени, т е характер ее расслоения В работе были проведены такие исследования В качестве контролируемых параметров приняты удельная и молекулярная массы Анализы проб показывали, что их состав не изменялся за все время эксперимента Результаты представлены на рисунке 1 Таким способом были исследованы смеси с содержанием ДМЭ 40%, 35% и 20% Следует отметить, что при содержании 40% ДМЭ, состав проб сильно зависел от давления и температуры окружающей среды Таким образом, можно считать, что стойкость смесей с содержанием ДМЭ до 35% вполне достаточна для использования их на автотранспорте, учитывая и то, что смеси предполагается хранить в герметичных сосудах, а при эксплуатации баллоны будут постоянно встряхиваться

♦ 20%ДМЭ « 35%ДМЭ

• 20%ДМЭ

• 35%ДМЗ

Рисунок 1 Изменение параметров смеси в зависимости от времени выдержки (а — удельная масса жидкости, б — молекулярная масса жидкости) Элементарный состав смесевого топлива меняется с увеличением доли ДМЭ, причем количество водорода остается практически неизменным при одновременном с ни-жении доли углерода и увеличении доли кислорода Это предполагает значительное снижение выбросов сажи при работе двигателя на смесевых топливах Увеличение в топливе доли кислорода снижает теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, одновременно это ведет к снижению низшей теплоты сгорания, что требует для сохранения энергетических показателей двигателя увеличения цикловой подачи, однако следует заметить, что низшая теплота сгорания стехиометрической смеси незначительно повышается, поскольку для сгорания ДМЭ требуется меньшее количество воздуха (см рис 2) Плотность смесевого топлива несколько ниже традиционного дизельного (до 12% при содержании 50% ДМЭ в смеси) Это обстоятельство может вызвать увеличение коэффициента избытка воздуха, так как топливо дозируется по объемным показателям и весовой расход топлива окажется меньше, чем для ДТ

Наиболее важным параметром топлив для дизельных двигателей является цета-новое число Отдельным вопросом является определение ЦЧ смесевых топлив с ки-слородосодержащими соединениями Анализ литературных данных показывает, что принцип аддитивности при определении ЦЧ может дать неверный результат Эксперимент показал, что ЦЧ смесей будет несколько меньшим, чем при расчете по методу аддитивности (см рис 3) Некоторое повышение ЦЧ смесей по сравнению с традици-

онным дизельным топливом предполагает уменьшение периода задержки воспламенения Следует отметить, что данные ЦЧ были получены для смеси дизельного топлива с «техническим» ДМЭ, в составе которого допускается наличие до 19% метанола, присутствие которого оказывает заметное влияние на ЦЧ

43 — 3 5 51 I

34

42 ^ ■ — -

41

— Ни кДк/кг

-Нисмеси

— — — Нист —

—

01 0.2 OS

доля ДМЭ в смеси (массовая)

0 °доля ДМ$ в смеси°(массоаая)4 05

Рисунок 3 Изменение цетанового числа смеси

Рисунок 2 Низшая теплота сгорания смеси (ДМЭ+ДТ) и стехиометрической смеси Значительное снижение вязкости смесевого топлива (при содержании в смеси 50% ДМЭ примерно в 10 раз) резко ухудшает смазочные свойства топлива, что снижает надежность топливной аппаратуры Изменение вязкости носит нелинейный характер и хорошо описывается выражением, предложенным Кендаллом и Монроэ _ ‘ + х р{ г, где х [ и х2 — мольные доли компонентов смеси (см рис 4)

Фракционный состав топлива при добавке ДМЭ значительно расширяется в сторону увеличения содержания легких фракций Температура начала разгонки снизилась с 171 °С до -24,9 °С

0 0 05 01 Q15 02 0 35 ОД 0.Э5 04

доля ДМЭ в смеси (массовая)

Рисунок 4 Изменение вязкости в зависимости от состава смеси

Температура, К

Рисунок 5 Давление упругости насыщенных паров смесей

Применение смесевого топлива может повлечь за собой уменьшение мощности дизеля Это связано со многими факторами Меньшая теплота сгорания смесевого топлива требует для сохранения мощностных показателей корректировку цикловой подачи (ЦПТ) При этом следует учитывать, что при переходе на смесевое топливо уменьшается масса ЦПТ, что обусловлено меньшими плотностью и вязкостью, по сравнению с дизельным, а также их большей сжимаемостью От вязкости и сжимаемости топлива зависит объемная ЦПТ Это выражается в изменении коэффициента подачи ТНВД Основным фактором влияния пониженной вязкости смесевого топлива на ЦПТ являются утечки топлива через зазоры прецизионных пар топливоподающей аппаратуры Увеличение хода плунжера для сжатия, более сжимаемого смесевого топлива в надплунжер-ной области до требуемого давления ведет к уменьшению ЦПТ Для сохранения цикловой подачи требуется большая продолжительность впрыска Высвобождение энергии формирует вялое окончание впрыска При переходе на более сжимаемое топливо нзме-

няются параметры топливоподачи Возможны задержка начала и конца подачи, уменьшение Ртр, без компенсации активным ходом плунжера уменьшение С компенсацией g,f увеличивается продолжительность подачи, возможно появление подвпрыска

Одним из свойств смесевых топлив, которое затрудняет их применение, является высокое давление насыщенных паров Трудности вызывает и то, что оно имеет сильную зависимость от температуры (см рис 5) С учетом того, что в топливной системе возникают волны разряжения, смесевое топливо может переходить в двухфазное состояние Для минимизации негативных последствий, давление подкачки смесевых топлив должно быть значительно выше давления насыщенных паров и для уменьшения возможности образования паровых пробок должна быть организована высокая степень рециркуляции топлива Давление подкачки зависит от состава смеси В свою очередь, на производительность топливного насоса влияет давление подкачки

Были проведены экспериментальные безмоторные проливки ТНВД (Bosch VE 4/8 F 2400 RTV 14136) для определения оптимального давления подкачки (рисунок 6) Следует отметить, что оптимальное давление подкачки для смесей примерно на 0,3 0,5 МПа выше, чем давление насыщенных паров, соответствующих смесей Согласно результатам экспериментальной проливки и с учетом различных составов смесей и возможного колебания температурного режима, для практического использова-

Рпод, МПа

Рисунок 6 Изменение цикловой подачи от давления подкачки для различных топливных смесей Учитывая свойства смесевых топлив и данные, опубликованные в ряде работ по применению ДМЭ в качестве топлива, были сделаны некоторые выводы

Для компенсации большего расхода смесевого топлива целесообразно увеличение диаметра плунжера ТНВД, уменьшающее продолжительность впрыскивания, что приводит к более быстрому сгоранию и повышению КПД Уменьшение давления начала впрыска для смесевого топлива может увеличить цикловую подачу за счет снижения остаточного давления в трубопроводе высокого давления

Оптимальный УОВ для смесей будет несколько меньшим, чем у ДТ благодаря более высокому ЦЧ, меньшей температуре самовоспламенения и лучшей молекулярной структуре смесевых топлив

Задержка впрыскивания смесевого топлива больше, чем у ДТ, из-за меньшей скорости звука и, следовательно, меньшей скорости распространения волны давления (задержка впрыскивания — задержка между началом активного хода плунжера и поднятием иглы распылителя)

Задержка воспламенения смесевого топлива будет меньше чем у ДТ Это объясняется более высокими ЦЧ, меньшими температурами самовоспламенения, лучшими молекулярными структурами этих топлив и более высокими давлением и температурой в цилиндре в момент впрыскиван ия из-за меньших оптимальных УОВ

Значения максимального давления и максимальной скорости роста давления при

работе на смесевых топливах будут меньше, чем при работе на ДТ, причем как по величине, так и по расположению относительно ВМТ

Характеристики скорости тепловыделения при работе на смесевых топливах будут несильно отличаться от аналогичных для ДТ, эти топлива имеют, как правило, два пика скорости тепловыделения сгорания топливо-воздушной смеси, подготовленной за время задержки воспламен ения и за время диффузионного сгорания Максимальное значение скорости тепловыделения сгорания топливо-воздушной смеси, подготовленной за время задержки воспламенения, при работе на смесевых топливах будет несколько ниже, чем на ДТ Интервалы между пиками также будут меньше Это будет обуславливаться более быстрым диффузионным сгоранием смесей за счет более быстрого смешения и большей скорости диффузии, которые приведут к более короткой продолжительности сгорания

В главе рассмотрены вопросы образования сажи и оксидов азота при работе на смесевых топливах В модель образования вредных веществ основанной на работах Разлейце-ва Н Ф, Батурина С А, Вагнера В А, Русакова В Ю были внесены изменения отражающие отличия физико-химических свойств топлива при введении в него ДМЭ В модель образования и выгорания сажи предложенную Батуриным С А и его школой в систему эквимолекулярных брутто-уравнений реакций введено уравнение термического разложения молекулы ДМЭ, которое идет по радикальному механизму с образованием низкомолекулярных углеводородных соединений и атомарного кислорода. С:Н60=2СН3-+0 Необходимым и достаточным условием образования в цилиндре дизеля сажи является наличие и взаимодействие в камере сгорания высокотемпературных и переобогащенных топливом зон В нашем случае это условие не является так ярко выраженным как при подаче ДТ В переобогащенных топливом зонах недостаток кислорода воздуха, не поступающего в эти зоны, частично восполняется вследствие диссоциации молекулы ДМЭ атомарным кислородом, содержащимся в топливе Основным продуктом для последующего образования сажистых частиц является ацетилен Сырьем для образования ацетилена являются продукты термического и окислительного крекинга индивидуальных углеводородов В нашем случае концентрация данных продуктов ниже по сравнению с крекингом ДТ Вследствие этого резко уменьшается количество центров образования зародышей сажистых частиц Одновременно с процессами образования сажистых частиц идут процессы их выгорания и сублимации Они протекают одновременно с процессами образования сажи и конкурируют с ними Сочетание данных факторов при подаче смеси (ДТ+ДМЭ) приводит к значительному сокращению сажи в ОГ дизеля

Образование М)г имеет чисто термическую природу, определяясь температурой пламени, которая в свою очередь связана с максимальной температурой цикла Добавка же ДМЭ снижает эту температуру, и соответственно снижаются выбросы ИОх

В четвертой главе описана экспериментальная установка, оценены погрешности измерений, приведены результаты моторных испытаний

Моторные испытания проводились методом снятия внешней скоростной и нагрузочных характеристик при оборотах двигателя 1800, 2500, 3000 и 4000 мин’1 при работе на топливах, содержащих 10, 20, 30 и 40% ДМЭ Результаты моторных испытаний были обработаны методами математической статистики

В предварительных испытаниях участвовали топлива с содержанием 10, 20, 30, 40 и 50% ДМЭ Однако при установленном давлении подкачки в 1,5 МПа двигатель на топливе с содержанием 50% ДМЭ работал нестабильно Увеличение давления подкачки не дало положительных результатов В процессе работы происходило резкое снижение производительности ТНВД, отличие от расчетной подачи достигало до 30% Это, скорее

всего, связано с увеличением температуры на входе в ТНВД и возможном увеличении газовой фазы в ЛНД При работе на топливе с 40% ДМЭ при данном давлении подкачки (1,5 МПа) не удалось получить мощностных характеристик, сравнимых с работой на ДТ При снижении давления подкачки до аналогичная картина наблюдалась с топливом с 30% ДМЭ При этом стабильная работа на топливе с 40% ДМЭ становилась практически невозможной Этот факт подтверждает ранее выдвинутую гипотезу об увеличении газовой фазы в ЛНД и возникновении паровых пробок При проведении моторных испытаний на смесевых топливах выявилась необходимость подбора регулировок топли-воподающей аппаратуры, вызванная падением мощности Изменению подлежали угол опережения впрыска и давление начала впрыска форсунок Подбор оптимальных регулировок происходил для каждого смесевого топлива Критерий — достижение мощностных показателей, характерных для ДТ Сравнительные характеристики представлены на рисунках 7,8 (показатели для топлива с 20% ДМЭ на рисунках не представлены)

Частота вращения об/мин ♦ — ДТ ■ — 10% ДМЭ, ж — 30% ДМЭ, х — 40% ДМЭ Рисунок 7 Скоростная характеристика

Моторные испытания выявили следующие особенности при работе на смесевых топливах Эффективная мощность для топлив с содержанием до 30% ДМЭ (включительно) сопоставима (при соответствующих регулировках) с аналогичным показателем при работе на ДТ Часовой и удельный расход смесевого топлива на полной нагрузке имеет тенденцию к увеличению (см рис 7,8) Отмечено снижение температуры отработавших газов, повышение коэффициента избытка воздуха При этом эффективный КПД был несколько выше, чем при работе на ДТ

Эффективная мощность кВт ♦ — ДТ. ■ — 10% ДМЭ, ж — 30% ДМЭ, х — 40% ДМЭ Рисунок 8 Нагрузочная характеристика при п=4000 об/мин При добавке в топливо 10% ДМЭ коэффициент избытка воздуха остался примерно тем же, что и при работе на ДТ (незначительно выше) На холостом ходу не зафиксировано значительного роста расхода топлива, температура отработавших газов изменяется незначительно (в пределах погрешности измерений) С увеличением нагрузки разницы в работе двигателя на данном топливе и дизельном практически не ощущается Заметно некоторое снижение температуры отработавших газов Разница

становится более ощутимой с увеличением нагрузки и скоростного режима На номинальном режиме измеряемая температура ниже на 4% по сравнению с ДТ Удельный расход топлива близок к показателям при работе на дизельном топливе Следует отметить незначительное повышение эффективного КПД при работе по внешней скоростной характеристике Повышение эффективного КПД наблюдается на всех скоростных режимах при росте нагрузки В целом эффективны е показатели дизеля при работе на данной смеси были практически идентичны показателям ДТ

При использовании смесей 20 и 30% ДМЭ дизель работал с коэффициентом избытка воздуха несколько большим, чем при работе на ДТ На малых нагрузках наблюдался заметный рост расхода топлива по сравнению с дизельным, на всех скоростных режимах, по причине низкой температуры в камере сгорания Возрастание нагрузки при том же скоростном режиме приводит к росту температурного режима и, вследствие этого, к уравнению экономических показателей дизеля Эффективный КПД при малых нагрузках оказался ниже, чем у ДТ, далее по мере роста нагрузки КПД начинает возрастать и превышает аналогичный показатель для ДТ Характер изменения температуры отработавших газов схож с описанным для топлива с 10% ДМЭ Отличие состоит в том, что измеренные значения на всех скоростных режимах еще более снизились, на номинальном режиме работы температура отработавших газов снизилась по сравнению с ДТ на 6 и 9% соответственно

В целом моторные испытания показали возможность применения в дизеле теплив с долей ДМЭ до 30% без модернизации существующей топливной аппаратуры Эффективные показатели работы двигателя при этом практически не изменились Величины приведенных в энергетическом отношении к ДТ удельных расходов смесе-вых топлив были примерно такими же или несколько лучше, как при работе двигателя на ДТ (%е=и1ет) Отличия физико-химических свойств смесевых топлив от ДТ для сохранения мошностных показателей могут быть скомпенсированы настройкой параметров топливной системы

Работа дизеля на топливе с 40% ДМЭ признана неудовлетворительной Питание данной смесью приводит к снижению мощности при всех оборотах Наиболее сильные отличия зафиксированы на оборотах выше ЗОООмин»1 Вырос удельный расход топлива Подбор регулировок топливной аппаратуры не привел к значительному улучшению работы дизеля Увеличение давления подкачки с 1,5 МПа до 1,8 МПа не дало положительного результата Снижение же давления подкачки ведет к резкому снижению мощности дизеля Наилучшая работа дизеля была отмечена при 2500мин»‘ На этом режиме двигатель имел приемлемые мощностные показатели, отмечено минимальное отличие удельного расхода топлива Повышение и снижение оборотов ухудшают работу двигателя, причем резкое ухудшение показателей наблюдалось по мере роста скоростного режима Неудовлетворительность работы дизеля на данной смеси, скорее всего, связана со снижением производительности топливного насоса, что объясняется меньшей удельной массой смеси, большей сжимаемостью, малой вязкостью, высокой испаряемо стью Увеличение д авления подкачки не дает результата, очевидно насос исчерпал запас производительности Т е. для успешной работы на данной смеси необходимо увеличение диаметра плунжера или изменение конструкций других элементов

Была проверена возможность работы дизеля на топливах с большим процентом содержания ДМЭ Были произведеныпробные пуски двигателя на топливах с составом смеси 50 и 70% ДМЭ На данной установке не удалось достигнуть мощностных показателей, которые достигались при использовании ДТ и топлив с меньшей долей

ДМЭ При этом работа двигателя была нестабильна, особенно на малых оборотах При увеличении скоростного режима двигатель начинал работать более устойчиво На малых оборотах резко возрастал расход топлива При повышении нагрузки, с ростом температурного режима, резко снижалась производительн ость топливного насоса Это очевидно связано с выделением газовой фазы из смесевого топлива и возникновением паровой пробки Увеличение давления подкачки до не привело к положительному результату Наблюдалось запаздывание впрыска Большую опасность представляли пары просочившегося ДМЭ В то же время можно сказать, что дизель имеет возможность работы на этих смесях при условии модернизаци и топливной системы

Добавка в топливо ДМЭ резко снижает дымность отработавших газов на всех скоростных и нагрузочных режимах (рисунок 9) К такому результату приводит более высокое содержание кислорода в молекуле ДМЭ, отсутствие связей С—С, лучший процесс смесеобразования, что приводит к снижению дымности даже на неоптимизи-рованных режимах Максимальное снижение дымности по нагрузочной характеристике п=4000мин 1 для топлив с 10,20 и 30% ДМЭ в сравнении с ДТ — 15, 37,5 и 70% соответственно По нагрузочной п=2500мин-1 соответственно 21, 58 и 82,5% Такие высокие относительные показатели снижения дымности на режиме п=2500мин»‘ объясняются повышенным дымлением дизеля при работе на ДТ на данном скоростном режиме Что вероятно связано с неоптимальностью настроек параметров топливной аппаратуры Примечательно и то, что при пробных пусках дизеля на топливах с содержанием 50 и 70% ДМЭ уровень дымности так же был зарегистрирован довольно низким (снижение по сравнению с ДТ примерно в 3,5-4,5 раза у топлива с 50% ДМЭ и в 5-6 раз у топлива с 70% ДМЭ), хотя при этом, эффективные параметры двигателя были крайне низкими Это еще раз указывает на то, что при использовании смесевых топлив с большой долей ДМЭ в своем составе, можно добиться практически бездымного выхлопа

Выбросы оксидов азота снизились на всех режимах, при которых проводились испытания Максимальное снижение выбросов для топлив с 10, 20 и 30% ДМЭ по нагрузочной характеристике п=4000мин 1 было 5,1, 10,5, 17,6% соответственно и для режима п=2500мин»‘ — 4,7, 9,3, 11% Объяснить снижение содержания NOx в отработавших газах можно тем, что при переходе на смесевое топливо снижается максимальная температура цикла, а, как известно, образование ЫОх имеет чисто термическую природу, то есть определяется температурой пламени, которая в свою очередь связана с максимальной температурой цикла Снижение выбросов ЫОх коррелируется с уровнем снижения температуры ОГ при работе на смесевых топливах, хотя последняя не совсем отражает температуру цикла

При переходе на смесевое топливо содержание СН в отработавших газах заметно увеличивается Сравнивая данные по выбросам углеводородов, необходимо иметь в виду многообразие механизмов образования и окисления СН в дизеле Источниками образования СН могут быть холоднопламенные процессы, неполнота выгорания в зонах с переобогащением или переобеднением топливовоздушной смеси, пленка масла на зеркале цилиндра, гашение пламени у стенок цилиндра, подтекание топлива из колодца перед распыливающи ми отверстиями после посадки иглы на седло Значительное влияние на выбросы СН оказывают процессы окисления в процессе расширения и выпуска При работе на топливе с содержанием 10% ДМЭ по массе, рост выбросов углеводородов был незначительным Увеличение доли ДМЭ в топливе вызвало появление в составе отработавших газов углеводородов Причем наибольшие концентрации были на малых нагрузках Далее с увеличением нагрузки происходило

некоторое снижение концентрации СН в отработавших газах По нагрузочной характеристике при п=4000мин»‘ концентрация СН в отработавших газах сильно возросла При содержании в смеси 30% ДМЭ концентрация СН при максимальной нагрузке выросла на 27,4% по сравнению с ДТ На малых же нагрузках показатели СН по сравнению с ДТ были выше на 40%

дым та hsu

п, об/мин

N, кВт (2SOO об/мим)

♦— ДТ, ■ — 10% ДМЭ, — 20% ДМЭ- X — 30% ДМЭ Рисунок 9 Дымность отработавших газов дизеля ВАЭ-341 при работе по внешней скоростной и

нагрузочных характеристиках

Использование топлива с 10% ДМЭ не привело к существенному изменению концентрации СО Отмечен рост в среднем на 5 8% Рост СО несколько увеличивался при снижении скоростного режима Так при максимальной топливоподаче при 2500мин»‘ концентрация возросла на 8%, при 4000мин»‘ — на 5% В то же время выявились некоторые особенности При холостом ходе и малых нагрузках наблюдался относительный рост СО, далее при увеличении нагрузки концентрация несколько снижались на всех скоростных режимах

Топливо с 30% ДМЭ вызвало повышение уровня СО на всех режимах На малых на-

грузках уровень СО превышал эталонные выбросы на ДТ на 25…30%. Далее, с увеличением нагрузки, разница в содержании СО н отработавших газах у смеси и ДТ сокращается, а при высоких нагрузках наблюдается редкий рост содержания СО а отработавших газа*. Разница с выбросами С О на дизельном топливе при полной топливоподаче составляет для 2500мин»‘ — 23%, при 4000м ин’ — 18,5%. Таким образом, можно сказать, что при работе на смесевых топлива* уровни выбросов СО возрастают с увеличением доли ДМЭ в топливе. На средних и больших нагрузках причиной образования СО в основном является неполнота сгорания в переобогашенных топливом зонах топливовоздушной смеси. То есть, причины образования СО на этих назрузках те же, что и у сажи. Соответственно, из-за уменьшения образования сажи при использовании топлива с добавкой ДМЭ при недостатке внешнего окислителя в переобогашенньи зонах начинает усиливаться процесс образования окиси углерода, который не может быть окислен внутренним связанным кислородом молекул ДМЭ На это указывает и то, что на режиме п-2500мин» (максимального крутящего момента) уровень возрастания СО несколько выше.ОООмин»1. При этом уровень снижения дымности ОГ имел противоположный характер. Рост содержании СО при малы.* нагрузках в основном можно объяснить относительно низкой температурой в камере сгорания. На рисунке 10 представлены относительные показатели работы дизеля па тра ди пион ном дизельном топливе и на смесевых топлива*.

110 100 ¡И SO

□ ДТ

Я Iff* Д\<Э

отдай

го о -

ОДГ

оэтьдмэ

Рисунок 10 Сравнительные показатели дизельног о двигателя при работе на дизельном топливе и смесевых топлива* ( а) п=4000мин (3) п=25(ВДмин»‘) Изменение УОВ является простейшим средством воздействия на уровень токсичности вредных составляющих в ОГ. С уменьшением 70В дымность ОГ и содержание СО в ОГ увеличивается, но при этом происходит снижение NO, и СН в ОГ. Относительно низкие показатели дымностн при добавке ДМЭ в ДТ позволяют организовать работу на меньших УОВ при некотором уменьшении мошностных и экономических показателей дизеля (по сравнению с оптимальным по мощности YOBV

На рисунке 11 представлены относительные сравнительные показатели работы дизеля на ДТ (при оптимальном по номинальной мощности УОВ) и на топливе с 30% ДМЭ (на оптимальном по номинальной мощности УОВ — 10°п.1% (от уровня ДТ) существенно снизить выбросы NO, (30% — п -4000мин»‘; 40% — п=2500мин 1 от уровня ДТ) при сохранении относительно низких уровней дымности. При этом концентрация углеводородов в ОГ приближается к уровню, характерному для ДТ. Однако, работа на меньшем УОВ привела к росту СО в OI. При УОВ —3°п.к.н. от оптимального по мощности уровень СО в ОГ превышай аналогичный показатель дизельного топлива на

30…40%. Таким образом, при наличие средств снижения концентрации СО в ОГ (нейтрализатор) можно рекомендовать при использовании смесевых то пли в работу на меньшие УОВ, в случаях, если необходимо снизить токсичность О Г дизеля.

ОД1

■ ХК ДНЭ

-□ЗТОДМЭУ—

N0 СО НС

а) б)

Рисунок ! I Сравнительные показатели дизельного двигателя при работе на дизельном топливе с 30% ДМЭ ( а) п=4000мин б) п=250Омин»])

Для более полной оценки влияния добавки ДМЭ в дизельное топливо па эффективные показатели работы дизеля и на токсичность ОГ было проведено регрессионное моделирование. Были составлены регрессионные модели для максимальной мощности, удельного расхода топлива, температуры отработавших (азов и токсичности ОГ. Модели создавались для режима полной топливоподачи при п=4000мин 1 (режим близкий к номинальной мощности). Модели создавались для трех изменяемых факторов (доля ДМЭ в смеси; УОВ; давление начала впрыска). Созданные модели позволят выбирать настройки топливной аппаратуры при различном составе смеси для достижения требуемых эффективных показателей двигателя или для получения требуемого уровня токсичности ОГ, Возможно и решение обратной задачи -— выбор состава смеси при требуемых уровнях токсичности и эффективных показателях дизеля.

Моторные испытания проводились по методике планирования эксперимента. Был задействован полный факторный эксперимент З3. Учитываемые факторы и интерзалы варьирования представлен ы в таблице. Кодированные значения факторов (х,) связанные с натуральными значениями вычислялись по соотношениям: <0-20 О-10

-1| = -77—’ = ——■Щ = -

Рф -14.5

10

25

Изменяемые факторы н уровни их изменения

Таблица

Фактор Код фактора Интграал Уровень изменения

-1 0 1

%ДМЭ и*) XI 10 10 20 30

й °П.КЛ. XI 3 7 10 13

Рф. МП а X} 2,5 12 14,5 17

Коэффициенты регрессии определялись методом наименьших квадратов. Опенка значимости коэффициентов регрессии производится с помощью построения доверительного интервала дтя коэффициентов регрессии. Оценку адекватности представления результатов эксперимента математической моделью осуществляется с помощью критерия Фишера. Обработка экспериментальных данных и расчет коэффициентов регрессии производился на ПЭВМ с помощью пакега прикладных программ «5ТАТ!5Т1СА 6.0». В результате обработки данных были найдены полиномиальные зависимости:

=35,464′ 0,35х, +0,612х:+О,435х}-0,545Шг1.404х,х} 1,074х::-2,075х/

gJd»(xBm нас)) =31Щ07 Щ872х,- 1 3. 3Slxri6.496×3+J,996xjXj-4. S08x/+ !0 28 Зх/ TQ,fC)- 594 009-31.О.З

Э ед НЭи

Э ед Н5и

Рисунок 15 Зависимость дымности отработавших газов от от УОВ и Рф На основании полученных регрессионных зависимостей и данных моторных испытаний определено влияние состава смеси на основные эффективные и токсические показатели данного дизеля (рисунок 16 (настройки ТА на ДТ)) Добавка ДМЭ в ДТ приводит к незначительному снижению эффективной мощности, но при этом экономические показатели несколько повышаются Данная картина наблюдается для смесей с содержанием ДМЭ до 30% (включительно), далее происходит резкое снижение мощностных и экономических показателей дизеля Таким образом, при данном способе использования ДМЭ целесообразно применение смесей с содержанием ДМЭ не более 30% При этом с увеличением доли ДМЭ в топливе происходит снижение дымности отработавших газов и выбросов оксидов азота, что и предопределяет преимущества смесевого топлива по сравнению с традиционным дизельным

Рисунок 16 Влияние добавки ДМЭ на эффективные и экологические показатели дизеля В целом данные регрессионные зависимости позволяют оценивать изменение основных эффективных показателей дизеля и его экологические характеристики в зависимости от состава смеси (доля ДМЭ в топливе) и от настроек топливной аппаратуры (ви Рф)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1 Применение добавки ДМЭ в дизельное топлив является перспективным, так как позволяет снизить экологическое воздействие дизеля на окружающую среду и расширить сырьевую базу автомобильных топлив

2 Представлена расчетно-экспериментальная методика по определению основных свойств смесевых топлив Анализ полученных свойств смесей позволяет сделать вывод о возможности их применения в качестве топлива для дизеля с использованием традиционной системы топливоподачи непосредственного действия

3 Смеси, содержащие до 35% ДМЭ, обладают достаточной стабильностью для их прак-

тического применения на автотранспорте Стендовые безмоторные проливки ТНВД топ-ливами различного состава позволили определить оптимальные давления подкачки, которые должны быть выше давлений насыщенных паров соответствующих смесей на 0,3-0,5 МПа

4 Моторные испытания показали

— Возможность использования смесей с содержанием ДМЭ до 30% (включительно) с сохранением основных эффективных показателей без значительной переделки двигателя Изменение свойств смесевого топлива можно скомпенсировать подбором регулировок топливной аппаратуры

— Добавка ДМЭ снижает температуру отработавших газов во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов (до 10%), что снижает тепловую напряженность силовой установки

— Улучшаются экологические показатели дизеля с введением ДМЭ в топливо Снижается дымность отработавших газов во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов в 1,2 3 раза (соответственно 10 и 30% ДМЭ в смеси), снижается концентрация оксвдов азота на 5 18% (при регулировках по оптимальной эффективной мощности)

— Работа дизеля на смеси с 30% ДМЭ при УОВ -3°п к в от оптимального по мощности снижает ЫОх на 29%, дымность на 62% (от уровня ДТ), СНсоответствует уровню ДТ Снижение мощности и экономичности наблюдается в пределах 3 4%

5 Доработаны блоки математической модели рабочего процесса и образования токсичных веществ, учитывающие изменение физико-химических свойств топлива при добавке в него ДМЭ Полученные регрессионные модели влияния добавки ДМЭ на основные эффективные и экологические показатели позволяют прогнозировать данные параметры дизеля в зависимости от состава смеси и регулировок топливной аппаратуры

6 Для применения ДМЭ в качестве добавки к ДТ с системой топливоподачи непосредственного действия рекомендуется Использовать смеси с содержанием ДМЭ до 30% (включительно), Обеспечить необходимые условия хранения и давления подкачки смесевых топлив, Организовать работу двигателя на меньших УОВ по сравнению с ДТ (1,5 2°п к в от ДТ для смеси с 30% ДМЭ) При наличие средств снижения СО УОВ может бьггь еще уменьшен (до -4,5 5°п к в при 30% ДМЭ), что позволит снизить уровень М9„ СН (до уровня ДТ), при сохранении низких показателей дымности Снижение экономических характеристик наблюдается в пределах 3 4%

7 Представленный способ применения ДМЭ улучшает экологическую безопасность дизеля, не снижает эксплуатационные показатели, не требует значительной модернизации двигателя, расширяет сырьевую базу автомобильных топлив

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1 Гвоздев А М Результаты испытания дизеля ВАЭ-341 на смеси дизельного топлива и диметилового эфира / В А Вагнер, А М Гвоздев // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Машиностроение. Специальный выпуск Двигатели внутреннего сгорания» -2007 С 157-162

2 Гвоздев А М Улучшение экологических показателей дизеля путем добавки в топливо диметилового эфира / В А Вагнер, А М Гвоздев // Ползуновский вестник. — 2006. -№4. -С 33-38

3 Гвоздев А М Применение добавки диметилового эфира к дизельному топливу для улучшения экологических показателей двигателя / В А Вагнер, А М Гвоздев //Материалы международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии технического сервиса» Ч 1 / БГАУ -Уфа, 2007 -С 72-76

19

V

4 Гвоздев A M Использование диметилового эфира в качестве добавки к дизельному топливу / В А Вагнер, A M Гвоздев // Омский научный вестник -2006 -№5 (39) -С 81-83 5. Гвоздев A M Испытания дизеля BA3-341 на топливе с добавкой ДМЭ / A M Гвоздев //Расчет, диагностика и повышение надежности элементов машин межвузовский сборник научных трудов / Алт гос техн ун-т им ИИПолзунова -Барнаул, 2005 -Выпб -С 61-65

6 Гвоздев A M К вопросу о влиянии угла начала подачи топлива на выбросы окислов азота дизелем при использовании в качестве топлива диметилового эфира / В А Вагнер, A M Гвоздев // Совершенствование машин, дизелей и теплоэнергетических установок сборник научных трудов МГТУ-АлтГТУ / Алт гос техн ун-т им И И Ползунова -Барнаул, 2000 -С 217-219

7 Гвоздев A M Перспективы использования диметилового эфира (ДМЭ) в качестве моторного топлива / В А Вагнер, А В Вихарев, A M Гвоздев // Совершенствование машин, дизелей и теплоэнергетических установок сборник научных трудов МГТУ-АлтГТУ / Алт гос техн ун-т им И И Ползунова.-Барнаул, 2000 -С 219-223

8 Гвоздев A M Снижение эмиссии окислов азота при использовании в дизеле диметилового эфира / В А Вагнер, A M Гвоздев, И M Ковалев //Расчет, диагностика и повышение надежности элементов машин межвузовский сборник научных трудов / Алг гос техн ун-т им И И Ползунова. -Барнаул, 2000. -Вып 2 -С 22-27

9 Гвоздев A M Причины отсутствия сажи в отработавших газах дизелей, работающих на диметиловом эфире/В А Вагнер, A M Гвоздев, С В Шаповалова //Расчет, диагностика и повышение надежности элементов машин межвузовский сборник научных трудов / Алт гос техн ун-т им И.И Ползунова.-Барнаул, 2000 -Вып 2 -С 27-31

Подписано в печать 08 10 2007 Формат 60×84 1/16 Печать — ризография Уел п л 1,16 Тираж 100 экз Заказ 94/2007 Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46. Лицензии ЛР № 020822 от 21 09 98 года, ПЛД № 28-35 от 15 07 97 Отпечатано в ЦОП АлтГТУ 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46

ХК «Дизель»

Пресс-конференция после матча ХК «Дизель» — ХК «Омские крылья», 27.10.2021.

Константин Курашев, главный тренер ХК «Омские крылья»:

— Игра, конечно, получилась интересная — жалко, что зрителей не было, я думаю, им бы понравилось. Первый период — совершенно непонятное состояние игроков наших, какое-то затмение было. Падали на ровном месте, не могли ни принять шайбу, ни обработать, ни что-то с ней сделать, ноль реакции на движения — «Дизель» достойно и по делу 3:0 в счете повел. К моему личному сожалению, пришлось в раздевалке после первого периода немножко повысить голос и несколько нецензурных слов сказать команде, но эти слова дошли, и молодцы ребята, что смогли перевернуть игру. Молодцы, что верили в конце, что работали в третьем периоде. Эта правильная работа и выполнение задания нам помогли сегодня выиграть.

Сложная игра, конечно, была, но для нас она была очень важной, и мы рады, что смогли выиграть. Отдыхаем, готовимся к четвертой игре на выезде. Поздравил ребят с победой и надеюсь, что это очень полезная игра была для нас в плане становления команды.

— Четыре из пяти шайб вы забросили в большинстве. Изначально делали расчет на игру в неравных составах?

— Нет, специально это никто не подгонял. Мы работаем над большинством, но он, к сожалению, у нас не всегда работает. К примеру, в крайней игре большинство можно сравнить с нашей игрой в сегодняшнем первом периоде. Но мы тренируемся каждый день, работаем, просматриваем с ребятами видео, и сегодня, слава богу, большинство сработало. Будем надеяться, что и дальше так будет.

Сергей Лопушанский, и.о. главного тренера ХК «Дизель»:

— Комментировать нечего, плохо мы играем в неравных составах — плохое большинство, безобразная игра в меньшинстве, что и определило результат сегодняшней игры. Забивать четыре шайбы и проигрывать — это, наверное, недопустимо. Разговариваем, разбираемся, но ошибки совершают одни и те же люди. Нагрузка ложится на ребят, которые, естественно, подседают, устают. Тем не менее, готовимся к поездке.

Центр обработки данных по альтернативным видам топлива: диметиловый эфир

Диметиловый эфир (DME) представляет собой синтетическую альтернативу дизельному топливу для использования в специально разработанных дизельных двигателях с воспламенением от сжатия. В нормальных атмосферных условиях ДМЭ представляет собой бесцветный газ. Он широко используется в химической промышленности и в качестве пропеллента аэрозолей. Диметиловый эфир требует давления около 75 фунтов на квадратный дюйм (psi), чтобы находиться в жидкой форме. Из-за этого требования к обращению с DME аналогичны требованиям к пропану — оба должны храниться в резервуарах для хранения под давлением при температуре окружающей среды.

Для использования DME в транспортных средствах требуется двигатель с воспламенением от сжатия и топливная система, специально разработанная для работы с DME. В Европе и Северной Америке был проведен ряд демонстраций автомобилей DME, в том числе одна, в которой заказчик проработал 10 автомобилей на расстояние 750 000 миль.

Производство

Хотя диметиловый эфир можно производить из биомассы, метанола и ископаемого топлива, вероятным исходным сырьем для крупномасштабного производства ДМЭ в США является природный газ.ДМЭ можно производить непосредственно из синтез-газа, полученного из природного газа, угля или биомассы. Его также можно получить косвенно из метанола в результате реакции дегидратации. DME не продается в США.

Преимущества

Диметиловый эфир имеет несколько топливных свойств, которые делают его привлекательным для использования в дизельных двигателях. У него очень высокое цетановое число, которое является мерой воспламеняемости топлива в двигателях с воспламенением от сжатия. Показатели энергоэффективности и мощности DME и дизельных двигателей практически одинаковы.

Из-за отсутствия углеродно-углеродных связей использование DME в качестве альтернативы дизельному топливу может практически устранить выбросы твердых частиц и потенциально устранить необходимость в дорогостоящих дизельных сажевых фильтрах. Однако DME имеет вдвое меньшую удельную энергию, чем дизельное топливо, и для этого требуется топливный бак в два раза больше, чем требуется для дизельного топлива.

Исследования и разработки

В 2013 году Университет штата Пенсильвания, Volvo и Национальная лаборатория Ок-Ридж завершили полевые испытания прототипа грузовика DME.Грузовик большой грузоподъемности показал хорошие результаты в реальных условиях вождения, достигнув эффективности, сопоставимой с обычным грузовиком с дизельным двигателем. Результаты испытаний показали, что стандарты выбросов твердых частиц могут быть соблюдены без использования сажевого фильтра. Как и в случае с обычными дизельными автомобилями, сокращение выбросов оксидов азота (NO _x ) может осуществляться с помощью стандартных систем последующей обработки NO _x . В качестве альтернативы двигатель можно откалибровать, чтобы исключить необходимость в такой системе, но это снижает эффективность.

Дополнительная информация

Узнайте больше о диметиловом эфире по ссылкам ниже. Центр данных по альтернативным видам топлива (AFDC) и Министерство энергетики США не обязательно рекомендуют или одобряют эти компании (см. Отказ от ответственности).

AFDC также обеспечивает поиск публикаций для получения дополнительной информации.

Пусковые жидкости (эфир) безопасны для использования в дизельных двигателях

Что такое пусковые жидкости

Вообще говоря, пусковая жидкость представляет собой летучее, легковоспламеняющееся соединение, обычно упакованное в виде аэрозоля, которое распыляется в воздушный фильтр или впускное отверстие двигателя для облегчения запуска при определенных условиях.Диэтиловый эфир является наиболее распространенной жидкостью, поскольку он быстро распыляется и легко воспламеняется, поэтому термин «эфир» стал общим термином для исходных жидкостей. Пусковые жидкости / эфир обычно используются в холодную погоду на двигателях, которые трудно запускать или которые не имеют системы дросселирования и, следовательно, с трудом запускаются на начальном этапе. Его также можно использовать в качестве диагностического инструмента для подтверждения работы системы зажигания в двигателях с искровым зажиганием, хотя эта практика, как правило, не приветствуется среди более стандартизованных методов поиска и устранения неисправностей.

Можно ли использовать пусковые жидкости в дизельных двигателях?

Пусковые жидкости / эфир в двигателях зажигания от сжатия

Эфир или любая пусковая жидкость, если на то пошло, никогда не должны использоваться в дизельном двигателе, если это явно не указано производителем двигателя как приемлемое. Существует множество коммерчески доступных продуктов, рекламируемых как универсально безопасные для дизельных двигателей; всегда обращайтесь к руководству по эксплуатации и / или руководству по добавкам к дизельному топливу для вашего автомобиля, чтобы подтвердить рекомендации производителя двигателя.

Наклейка на воздушную коробку Dodge Ram 1996 года выпуска. четко указывает на опасность использования стартовой жидкости

Напомним, что дизельный цикл основан на подаче топлива в камеру сгорания в тот самый момент, когда сгорание желательно; топливо не сжимается в цилиндре, как в других двигателях внутреннего сгорания. Кроме того, в дизельных двигателях используется относительно высокая степень сжатия, которая обеспечивает достаточную температуру воздуха для самовоспламенения в тот момент, когда происходит впрыск.Следовательно, нет способа контролировать время сгорания любого топлива, содержащегося в цилиндре, когда поршень перемещается из НМТ в ВМТ, и самовоспламенение произойдет в тот момент, когда температура воздуха внутри цилиндра достигнет точки воспламенения топлива (обратите внимание, что хотя это слишком упрощенное утверждение, которое отрицает другие переменные, оно формирует основу для термодинамической активности внутри камеры сгорания). Кроме того, температура вспышки диэтилового эфира немного ниже, чем у дизельного топлива, что облегчает воспламенение.

В 4-тактном дизельном двигателе воздух втягивается в цилиндр во время такта впуска и сжимается во время такта сжатия. Такт сжатия начинается с того, что поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ), его нижний предел хода. По мере того, как поршень движется вверх, объем цилиндра уменьшается, в то время как температура и давление нагнетаемого воздуха пропорционально возрастают. К тому времени, когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ), своего верхнего предела хода, температура воздуха превышает температуру самовоспламенения дизельного топлива.Таким образом, топливо, впрыскиваемое в цилиндр в это время, самопроизвольно воспламеняется, и поршень начинает двигаться вниз в рабочий такт. Обратите внимание, что нет свечи зажигания или механизма зажигания, как в бензиновом двигателе.

Конструктивно дизельный двигатель поэтому не может управлять сгоранием топлива, сжимаемого его воздушным зарядом. Как только смесь достигает точки воспламенения, она самовоспламеняется. В некоторых случаях смесь может не воспламениться до тех пор, пока дизельное топливо не будет введено в цилиндр, и, очевидно, это не повредит.Однако, если смесь воспламенится до конца такта сжатия, поршень и соответствующие компоненты зубчатой ​​передачи должны будут поглотить событие упреждающего сгорания, известное как детонация. Такие условия могут привести к катастрофическим отказам двигателя — сломанным поршням, пальцам запястья, шатунам, треснувшим блокам двигателя, взорванным прокладкам головки блока цилиндров и т. Д.

Пусковая жидкость / эфир в дизельных двигателях со свечами накаливания

Эфир / пусковая жидкость также несовместима с дизельными двигателями, оснащенными свечами накаливания или всасывающими нагревателями (сеточные нагреватели, нагреватели всасываемого воздуха и т. Д.).Раскаленный докрасна наконечник свечи накаливания обеспечивает более чем достаточно тепла для воспламенения смеси пусковых жидкостей. Как и в вышеупомянутом случае, нет никакого способа контролировать сгорание этого топлива, когда оно попадает в цилиндр и может произойти детонация.

Современные дизельные двигатели предназначены для работы в любых погодных условиях, поэтому НИКОГДА не обязательно использовать пусковую жидкость. Если двигатель не запускается, это явная неисправность или неисправность в одной или нескольких системах.В двигателях, оснащенных таким оборудованием, необходима правильно функционирующая система свечей накаливания для легкого запуска в холодных условиях. Обслуживание топливной системы также важно для облегчения запуска двигателя в холодную погоду; низкое давление топлива может препятствовать горению в холодных условиях из-за плохого распыления. Большинство, если не все дизельные двигатели оснащены блоком подогревателя, который позволяет подогревать моторное масло и / или охлаждающую жидкость двигателя перед запуском. Их следует использовать в ваших интересах, поскольку они не только способствуют более легкому запуску в холодном состоянии, но и защищают ваш двигатель, уменьшая скопление мокрого топлива и разбавление топлива во время цикла прогрева двигателя.

Исключения — жидкость для запуска двигателя допустима в дизельных двигателях

Пусковая жидкость может использоваться в дизельном двигателе тогда и только тогда, когда производитель прямо заявляет о ее безопасности. Вы обнаружите, что единственные двигатели, в которых пусковая жидкость считается приемлемой (или даже требуется в качестве вспомогательного средства для холодного запуска), — это те, которые были произведены несколько десятков лет назад. В этих двигателях не используются свечи накаливания и они имеют относительно низкую степень сжатия, поэтому описанная выше механика не обязательно применима полностью.Практика использования пусковых жидкостей для запуска дизельного двигателя в холодную погоду была оставлена ​​несколько десятилетий назад, и современные двигатели с большой вероятностью будут повреждены из-за детонации.

Добавьте пусковую жидкость и не игнорируйте основные причины, по которым двигатель трудно запускать в холодную погоду. Всегда используйте нагреватель блока цилиндров в соответствии с рекомендациями производителя и надлежащим образом обслуживайте / ремонтируйте двигатель, чтобы его было легко запустить при любой температуре. Пусковая жидкость строго запрещена во всех режимах Power Stroke, 5.Дизельные двигатели Cummins 9 л / 6,7 л, Duramax 6,6 л, International IDI и 6,2 л / 6,5 л GM / Detroit, как указано в соответствующих руководствах по эксплуатации.

Если вы ненавидите этот старый дизель, используйте эфир, чтобы запустить его зимой

Дорогие Том и Рэй:

У меня Mercedes 240D 1982 года с пробегом 210 000 миль. В тепле месяцев, у меня нет проблем с запуском этой машины. Но для прошлого Пару зим изо всех сил пытались завестись, когда температура упала примерно до 40 F и отказался заводиться, когда он опустился до 30 F и ниже.Однако кадр из эфира действительно возвращает ее к жизни. Я спросил местного представителя дилерской службы об этом, и у него было два предложения. Один из них заключался в установке подогревателя блока цилиндров примерно на 19,95 долларов США. Другой заключался в установке двигателя примерно за 7000 долларов. Что твоя мысль по этому поводу? — Рассел Рэй: Ну, если предположить, что дилер уверен, что свечи накаливания работают, я думаю, он изложил ваш выбор кратко, Русс. Проблема в плохом сжатии. Дизель двигатели полагаются только на сжатие, чтобы поднять уровень топлива до горючая температура.И когда кольца дизельных двигателей изнашиваются и они теряют компрессию, это им занавески.

Том: Нагреватель блока просто имитировал бы более высокий снаружи температура, при которой ваша машина все еще заводится, но в конечном итоге тоже не сработает.

Рэй: Это зависит от того, как долго ты хочешь держать этого старого зверя. Если вам это нравится, а в остальном он в хорошем состоянии, и вы хотите ездить на нем вечно, а затем поставить в него двигатель. Я имею в виду, 7000 долларов — это меньше, чем вы бы потратили на новую машину, не так ли?

Том: Если вы просто хотите оставить его на какое-то время, но не любите идея « навсегда », вы можете изучить возможность приобретения бывшего в употреблении двигателя на свалка.Это менее дорогой, хотя и не дешевый, вариант.

Луч: Если машина ржавеет, или трансмиссия повреждена, или если тебе это просто надоело — это было бы прекрасно понятно, Рассел — тогда можешь попробовать блок-обогреватель подход. Это всего лишь пластырь, но кто знает? Может ты просто хочу пережить еще одну зиму, а потом продать ее некоторым ничего не подозревающий зять в июле.

Том: Последний вариант, который мы вам предложим, — это мгновенное подход самоуничтожения.Если ты ненавидишь эту машину так сильно, что ты хотите, чтобы он продержался еще несколько дней или недель, а затем продолжайте использовать эфир в качестве исходной жидкости. Эфир — это абсолютное « нет-нет » в дизели. Это настолько взрывоопасно, что в сочетании с высоким компрессия в дизельном двигателе, имеет свойство сдувать прокладки головки блока цилиндров быстрее, чем можно сказать « автокредит » | Дорогие Том и Рэй:

Мне нравится ваша забавно информативная колонка. много лет думал, что мне никогда не понадобится твоя помощь. Это несмотря на тот факт, что я подарил своей падчерице мой универсал Chevy Caprice 82-го года выпуска с пробегом более 200 000 миль! Но это был хороший обмен.У меня теперь есть ее мамина Volvo 240 86 года (как и ее мама!). И моя машина, и я у нас намного больше пробега, чем у нее или ее машины! Теперь о вопрос. У Chevy был гораздо более мощный восьмицилиндровый двигатель. и отлично бегала на штатном газе. Вольво всего лишь четырехцилиндровый. двигатель, но и руководство, и сотрудники Volvo говорят, что он должен работать только на газе с октановым числом 89. Они чокнутые? Или они что-то знают? не знаю? — Флойд Том: Они знают о степени сжатия, Флойд.

Рэй: Вы, наверное, заметили, что Volvo более медлительна. чем был Chevy, правда? Но это не ПОЛОВИНА такая вялость, даже хотя у него вдвое меньше цилиндров.

Том: И это (отчасти) потому, что двигатель Volvo выжимает больше мощности от каждого цилиндра, отчасти из-за более высокой коэффициент сжатия.

Ray: Степень сжатия — это разница между объемом цилиндра до и после такта сжатия. Что значит что значит на простом английском? Это показатель того, насколько двигатель сжимает топливно-воздушную смесь непосредственно перед свечой зажигания зажигает его.И чем более сжатая смесь, тем больше она мощность. производит, когда он « взрывается ».

Том: И наша база данных Mitchells сообщает нам, что Chevy’s степень сжатия составляет 8,6: 1, в то время как у Volvo она намного выше. От 9,8 до 1.

Ray: Так почему же газ с более высоким октановым числом? Чем сильнее вы сжимаете газ и воздух, тем выше вероятность их предварительного воспламенения; то есть зажечь просто от давления и тепла, еще до того, как свеча зажигания Искра.Это называется « стук », « пинг » или « детонация ». и все эти дополнительные, ранние взрывы вредны для двигателя.

Tom: Бензин с более высоким октановым числом — это просто бензин с более высоким точка воспламенения. Это означает, что для воспламенения требуется более высокая температура. октановое число 89, чем требуется, чтобы зажечь 87. Таким образом, используя 89 устраняет преждевременное зажигание в этом двигателе.

Ray: Некоторые двигатели с высокой степенью сжатия требуют даже более высокого октанового числа. газ с октановым числом 91 для предотвращения детонации.И поэтому не все машины есть их. Двигатели с высокой степенью сжатия обычно встречаются на более дорогие автомобили, где покупателя больше волнует несколько лишних лошадиных сил, чем примерно несколько лишних баксов на бензоколонке каждые неделя.

Том: Так сглотни и налей 89, Флойд. Не волнуйся, Вы все равно ОК разобрались. Даже без учета матери ребенка, у вас все еще есть лучшая сторона этой сделки. | Есть вопрос о машины? Пишите в Click and Clack, заботясь о Post-Bulletin, P.О. Box 801, Rochester 55903, или отправьте их по электронной почте, посетив: http://cartalk.msn.com в Интернете. @ et

Изучение влияния использования диэтилового эфира в качестве добавки к топливу на характеристики дизельного двигателя и сгорание

https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.07.061Получить права и содержание

Основные моменты

•

DEE был испытано в качестве присадки к топливу в различных пропорциях в дизельном двигателе.

•

Использование DEE в качестве присадки к топливу значительно улучшило характеристики двигателя.

•

Повышен тепловой КПД двигателя и уменьшен расход топлива двигателем.

•

Максимальная скорость тепловыделения и давление в цилиндре обычно увеличиваются.

•

Немного снизились как продолжительность сгорания, так и стабильность двигателя.

Реферат

Диэтиловый эфир (ДЭЭ) — это возобновляемое кислородсодержащее топливо, которое имеет благоприятные характеристики для использования в качестве топливной присадки для дизельных двигателей.Целью этого исследования было экспериментальное исследование влияния смешивания DEE с дизельным топливом в различных пропорциях до 15% по объему на характеристики дизельного двигателя, характеристики сгорания и стабильность двигателя. Все испытания проводились на одноцилиндровом дизельном двигателе с прямым впрыском без модификации при фиксированной частоте вращения двигателя 1500 об / мин и условиях переменной нагрузки. Было обнаружено, что использование DEE в качестве присадки к топливу значительно улучшило характеристики двигателя для большинства условий нагрузки двигателя.Максимальный тепловой КПД тормозов двигателя увеличился на 7,2%, а минимальный удельный расход топлива снизился на 6,7% при использовании 15% ДЭЭ в топливной смеси по сравнению с дизельным топливом. Кроме того, использование DEE увеличило максимальное давление в цилиндре и максимальную чистую скорость тепловыделения по сравнению с дизельным топливом для большинства условий нагрузки двигателя. Стабильность двигателя и продолжительность сгорания немного снизились, а время начала сгорания изменилось незначительно, когда топливные смеси DEE использовались в качестве альтернативы дизельному топливу.

Ключевые слова

Combustion

Дизель

Диэтиловый эфир

DEE

Двигатель

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2016 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

(PDF) Диэтиловый эфир в качестве добавки и его влияние на характеристики дизельного двигателя — Обзор

Диэтиловый эфир в качестве добавки и его влияние на характеристики дизельного двигателя — Обзор

(GRDJE / Volume 1 / Выпуск 5/005)

Все права защищены www.grdjournals.com

в снижении выбросов NOX по сравнению с 10% DEE испытанные смеси биодизеля показали значительное снижение выбросов дыма. Дальнейшее улучшение дымовыделения на

было получено за счет добавления ДЭЭ. Добавление DEE привело к незначительному ухудшению

термического КПД. Сделан вывод, что добавление 15% -20% DEE к смесям биодизеля приведет к снижению как NOX

, так и выбросов дыма.

S.K. Mahla et al. Изучены эксплуатационные характеристики ацетиленового газа в двухтопливном двигателе со смесями диэтилового эфира

[3].Были проведены эксперименты по изучению рабочих характеристик дизельного двигателя DI в двухтопливном режиме

путем аспирации ацетиленового газа во впускном коллекторе со смесями дизельного диэтилового эфира (ДЭЭ) в качестве источника воспламенения.

Было отсасано фиксированное количество ацетиленового газа, и смесь диэтилового эфира с дизельным топливом (DEE10, DEE20 и DEE30) составила

, а затем были сняты показания при различных нагрузках. На основании подробного исследования был сделан вывод, что соотношение смешивания

DEE20 дает лучшие характеристики.Работа на двух видах топлива вместе с добавлением диэтилового эфира привела к более высокому тепловому КПД

по сравнению с работой на чистом дизельном топливе. Аспирация ацетилена снижает температуру дыма и выхлопных газов.

Thamaraikannan M. et al. Проведен экспериментальный анализ характеристик горения и выбросов двигателя CI

, работающего на дизельном топливе со смесью диэтилового эфира [4]. Эксперименты проводились со смесью 5% ДЭЭ и 10% ДЭЭ.

Когда состав ДЭЭ был увеличен более чем на 10%, двигатель стал нестабильным, и наблюдалось более сильное задымление.

.Это может быть связано с разделением фаз смеси, которое приводит к кавитации в сопле форсунки и приводит

к плохому впрыску топлива в камеру сгорания. Смешивание DEE с дизельным топливом и его использование в обычном дизельном двигателе

увеличивает термический КПД тормозов и снижает BSFC. Выбросы NOx снижаются, а выбросы CO и HC увеличиваются на

, этого можно избежать, если использовать оптимальное соотношение смешивания DEE и дизельного топлива, не делая смесь топлива

слишком бедной.Высокая скрытая теплота испарения ДЭЭ способствует положительному эффекту цетанового числа, что увеличивает выброс углеводородов.

YVV SATYANARAYANAMURTHY исследует эффекты вторичного совместного впрыска воды и раствора диэтилового эфира в реальном времени

в дизельный двигатель, работающий на метиловом эфире пальмового ядра [5] При полной нагрузке двигателя удельный расход топлива

для скорости потока 15% об. Раствор вода-ДЭЭ совпал с инъекционным, что указывает на массовый расход 5% об.

Водно-ДЭЭ (процент удержания порога) при работе с дуплексным топливом выгоден с точки зрения других преимуществ, связанных с углом загрязнения выхлопных газов

, особенно в случае выбросов «NO». Температура выхлопных газов при всех нагрузках в случае 15% об.

Впрыск водного раствора ДЭЭ почти равен температурам, выделяемым при работе на чистом дизельном топливе. При увеличении расхода насыщенного водного раствора ДЭЭ с 5% об. Наблюдается прямое снижение уровня NO на уровне

примерно на 500 частей на миллион.к

15% об. Раствор вода-ДЭЭ. Выброс УВ при закачке насыщенных 15% об. Раствор Water-DEE близок к

и приближен к чистой дизельной работе.

Акшата Д.С. и др. оценить производительность биодизельного топлива нима на двигателе CI с диэтиловым эфиром в качестве присадки [6] Топливные смеси

, исследованные для анализа производительности, включают 100% дизельное топливо (B00), смесь 20% биодизеля и 80% дизельного топлива (B20), смесь 40% биодизель

и 60% дизельного топлива (B40) и еще 10%, 15% диэтилового эфира добавляют к смесям, и результаты сравнивают.BTE смесей Neem

были ниже, чем у дизельного топлива во всем диапазоне, показывая плохие характеристики сгорания метилового эфира

из-за высокой вязкости и плохой летучести. Когда давление впрыска увеличивается до 250 бар, лучшее перемешивание и правильное использование

воздуха превращает больше тепла в полезную работу, что приводит к более высокому BTE примерно на 3,5%, при дальнейшем увеличении давления

до 290 бар BTE имеет тенденцию к снижению .Выбросы углеводородов (HC), окиси углерода (CO) значительно снижаются для всего

биодизельного топлива и смесей присадок, поскольку давление впрыска увеличивается, выбросы продолжают уменьшаться за счет полного сгорания топлива

.

М.В.Малликарджун выявить возможности смешения ДЭЭ с дизельным транспортным топливом [7]. Были проведены испытания двигателя

со смесями 5% 10%, 15% и 20% ДЭЭ / дизельное топливо. Выбросы оксидов азота (NOX) высоки, и необходимо уменьшить эти выбросы

перед использованием метилового эфира в качестве топлива для дизельных двигателей.В настоящей работе замедление времени впрыска и

рециркуляция выхлопных газов (EGR) используются для их уменьшения. Однако выбросы UBHC, CO и твердых частиц увеличиваются, когда

замедляет время впрыска. Но эти загрязняющие вещества низкие по сравнению с обычным дизельным двигателем. Установлено, что время впрыска 20.90CA bTDC

дает оптимальные результаты. Принятая концепция рециркуляции выхлопных газов показала значительное снижение оксидов азота

и небольшое улучшение BTE для 10% EGR при работе двигателя с оптимальной смесью.Кроме того, используется диэтиловый эфир

в качестве добавки, и выбросы двигателя, в частности NOx, оказались на разумном уровне для 10% добавления DEE, но не

, что ухудшает термический КПД и удельный расход топлива.

Ризалман Мамат и др. Исследуют влияние добавок диэтилового эфира на характеристики пальмового биодизельного топлива и свойства потока при низкой температуре

[8]. В этом исследовании оксигенированная добавка диэтилового эфира (DEE) была смешана с биодизелем из пальмового масла

(POME) в соотношениях 2%, 4%, 6% и 8% и протестирована на улучшение их свойств.Эти смеси были протестированы на содержание энергии

и различные свойства топлива в соответствии со стандартами ASTM. Оценка влияния добавки на свойства пальмового биодизельного топлива

может помочь исследователям, работающим с биодизельным топливом, указать пригодность топлива для дизельных двигателей в соответствии со стандартами топлива

. Смеси ДЭЭ с ПОМЕ привели к улучшению кислотного числа, вязкости, плотности и температуры застывания при увеличении содержания ДЭЭ на

, сопровождаемом небольшим снижением содержания энергии биодизельного топлива.

Гаддейл Амба Прасад РАО и др. [9] провели экспериментальную оценку одноцилиндрового дизельного двигателя с водяным охлаждением по

, приняв различные пропорции смесей этанола и диэтилового эфира, чтобы улучшить рабочие характеристики и характеристики выбросов смеси

B20. Помимо использования различных количеств этанола и диэтилового эфира, для достижения оптимальной конфигурации также исследуется одновременное влияние размера форсунки в целом

и давления впрыска топлива.Удельный расход топлива на тормозную систему и выбросы углеводородов

ниже для B20 и DEE 5, тогда как B20 с DEE15 дает более низкие выбросы NOx. Наблюдается

, что добавление оксигенатов улучшает процесс сгорания и снижает выбросы. Настоящее исследование

показало, что смеси с кислородсодержащими добавками, имеющими более высокое цетановое число, превосходят чистую смесь.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Германия запускает новое исследование оксиметиленовых эфиров для оптимизации сжигания чистого дизельного топлива

Федеральное министерство продовольствия и сельского хозяйства Германии (BMEL) через FNR (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.), центральное агентство по координации проектов BMEL в области возобновляемых ресурсов, финансирует трехлетнее исследование оксиметиленовых эфиров (OME) в качестве чистого дизельного топлива на сумму 800 000 евро (894 000 долларов США).

Оксиметиленовые эфиры (OME) представляют собой синтетические соединения углерода, кислорода и водорода (CH ₃ O (CH ₂ O) nCH ₃ ). Благодаря высокой концентрации кислорода они подавляют образование загрязняющих веществ при горении. В качестве дизельного топлива они снижают выбросы технического углерода и NO _x .В настоящее время Ford возглавляет исследовательский проект стоимостью 3,5 миллиона евро (3,9 миллиона долларов США), финансируемый совместно с правительством Германии, по тестированию автомобилей, работающих на монооксиметиленовом эфире (OME1) и DME. (Предыдущий пост.)

Технологический институт Карлсруэ (KIT) является координатором нового проекта в сотрудничестве с TU Kaiserslautern и TU München.

Дальнейшее развитие дизельного и бензинового топлива теперь дает возможность предотвратить образование опасных выхлопных газов непосредственно в их источнике, т.е.е. при сгорании в двигателе. Перспективной концепцией дизельного топлива является использование оксиметиленовых эфиров.

—Йорг Зауэр, руководитель Института исследований и технологий катализа KIT

Мало что известно о влиянии OME на сгорание двигателя и других аспектах использования в транспортных средствах, хотя ряд исследовательских групп начали изучать эту тему в последние несколько лет. В новом исследовании под руководством KIT всесторонние исследования испытаний двигателей будут сосредоточены на этих аспектах применения и будут способствовать выявлению потенциала повышения эффективности использования OME.

Эти исследования призваны обеспечить детальное понимание взаимосвязи между химической структурой ОМЕ и свойствами горения. Цель состоит в том, чтобы продемонстрировать очень упрощенный процесс очистки выхлопных газов без сажевых фильтров и каталитической очистки.

При использовании OME топливо можно рассматривать как активное вещество. Это открывает значительный потенциал для облегчения компромисса между потреблением и выбросами и обеспечения устойчивой мобильности.

—Георг Вахтмайстер, руководитель Института двигателей внутреннего сгорания ТУ Мюнхен

Экономически эффективное производство OME представляет собой проблему. Поэтому проект OME будет сосредоточен на новых и эффективных процессах его производства.

OME может производиться из возобновляемых ресурсов, как показывает проект bioliq KIT. (Предыдущий пост.) Таким образом, эти вещества будут способствовать не только сокращению выбросов загрязняющих веществ, но и снижению выбросов углекислого газа в результате дорожного движения.Соотношение углерод / кислород / водород в OME очень похоже на соотношение биомассы. По словам исследователей проекта, возможно производство с высокой энергетической и атомной эффективностью.

Помимо систематического изменения параметров реакции, таких как давление, температура и концентрация, необходимо разработать эффективные методы обработки ОМЕ, чтобы гарантировать высокое качество топлива.

—Якоб Бургер, кафедра термодинамики Технического университета Кайзерслаутерн

Ресурсы

• Мартин Хертл, Филипп Зайденспиннер, Эберхард Якоб, Георг Вахтмайстер (2015) «Скрининг оксигенатов на дизельном двигателе большой мощности и характеристики выбросов высококислородного оксиметиленэфирного топлива», Топливо , том 153, страницы 328-335 doi : 10.1016 / j.fuel.2015.03.012

• Чжи Ван, Хаое Лю, Цзюнь Чжан, Цзяньсинь Ван, Шицзинь Шуай (2015) «Характеристики, характеристики сгорания и выбросов дизельного двигателя, работающего на полиоксиметилендиметиловых эфирах (PODE3-4) / дизельных смесях», Energy Procedure , Том 75, страницы 2337-2344 doi: 10.1016 / j.egypro.