Совершенствование показателей транспортного дизеля при использовании кислородсодержащих топлив

• Автор: Кулманаков, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
1.1 Возобновляемые источники моторных топлив
1.2 Применение растительных масел в качестве топлив для дизелей.
1.3 Основные результаты исследований по использованию рапсового масла в качестве топлив
1.4 Требования, предъявляемые к перспективным топливам. Пути направления совершенствования
1.5 Выводы по главе. Цель и задачи исследования
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Описание экспериментальной установки
2.2 Методика эксперимента,измерение и обработка экспериментальных данных
2.3 Оценка погрешности измерений и обработки опытных данных
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РАБОТЕ НА СМЕСЕВЫХ БИОТОПЛИВАХ НА ОСНОВЕ РАПСОВОГО МАСЛА
3.1 Параметры рабочего цикла при использовании двухкомпонентных смесей биотоплив
3.2 Экологические показатели
3.3 Выводы по главе
4 РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЛИЯНИЮ СОСТАВА КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ БИОТОПЛИВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ИНДИКАТОРНОГО КПД
4.1 Формирование индикаторного КПД цикла

4.2 Влияние состава топлива на формирование индикаторного КПД цикла
4.3 Анализ индикаторного КПД для различных видов биотоплив
4.4 Выводы по главе
5 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДИЗЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СМЕСЕВЫХ ТОПЛИВ
5.1 Основные положения математических моделей рабочего цикла
5.2 Оптимизация состава смесевых топлив
5.3 Оптимизация регулировочных параметров дизеля
5.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Известно, что мировые запасы нефти с каждым годом сокращаются, а новые месторождения находятся все реже. Темпы роста численности автотранспорта к концу двадцатого столетия приобрели лавинообразный характер, что, в совокупности с ограниченными запасами нефти в недрах земли, привело к проблеме энергетического кризиса, начавшегося в конце семидесятых годов двадцатого века. По оценке специалистов через двадцать лет, ее потребление, при сохранении темпов роста, возрастет еще на 20%, развивающиеся страны будут потреблять нефти на 50% больше, чем сегодня. Переработчики нефти будут не в состоянии удовлетворить возросшие потребности человечества по причине дефицита сырья, что приведет к обострению, в масштабах всей планеты, проблемы энергетического кризиса. Поэтому перед учеными и инженерами стоит серьезная задача: найти достойную альтернативу нефти.
Одним из вариантов является использование сырья растительного происхождения, такого как растительные масла и спирты. Привлекательным фактором использования биомассы в двигателях внутреннего сгорания является возможность отказаться полностью от продуктов нефтяного происхождения. Это направление может решить задачи получения:
• топлив растительного происхождения;
• смазочных масел;
• масел как охлаждающих жидкостей;
• присадок растительного происхождения.
В качестве топлива растительное масло предложил использовать Рудольф Дизель. Он применил арахисовое масло в двигателе собственной конструкции, названном впоследствии по имени изобретателя "дизелем". Он считал использование биотоплива чрезвычайно перспективным и верил, что машины будущего будут работать именно на нём. Указанной проблеме посвящены работы Камфера Г.М., Грехова A.B., Маркова В.А., Лиханова В.А., Васильева И.П., Вагнера В.А., Митусовой Т.Н., Шашева A.B., KruggelO., HansenA.C.

Цель настоящего исследования: исследовать возможности улучшения показателей рабочего цикла дизеля с объемно-пленочным смесобразованием путём применения кислородсодержащих альтернативных биотоплив.
На основании поставленной цели сформулированы задачи исследований:
1. Выполнить анализ работ по применению биотопливв дизелях с целью снижения вредных выбросов и улучшения экономических показателей.
2. Провести адаптацию моторной установки размерности 13/14 производства ОАО “ПО «АМЗ»” для применения смесевых биотоплив.
3. Экспериментально оценить параметры рабочего цикла и экологические показатели дизеля при использовании двухкомпонентных смесей биотоплив на основе рапсового метилового эфира и спирта.
4. Разработать математическую модель и провести расчётные исследования влияния состава биотоплив на формирование индикаторного КПД цикла.
5. Выполнить расчётное исследование рабочего цикла дизеля с целью поиска оптимального состава смесевых топлив и регулировок конструктивных параметров.