Оценка эффективности применения многокомпонентных биотоплив в дизельных двигателях сельскохозяйственных машин

• Автор: Быковская, Лариса Игоревна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ВИДЫ БИОТОПЛИВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ДИЗЕЛЯХ,
И ИХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
1.1. Преимущества и перспективы использования биотоплив
в двигателях внутреннего сгорания
1.2. Виды биотоплив, используемых в двигателях внутреннего сгорания
1.3. Физико-химические свойства биотоплив на основе растительных масел и нефтяного дизельного топлива
1.4. Особенности работы дизельных двигателей на биотопливах на основе растительных масел
1.5. Цель работы и задачи исследования
2. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕВЫХ БИОТОПЛИВ ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
2.1. Режимы работы дизельных двигателей и испытательные циклы для оценки токсичности их отработавших газов
2.2. Распределения режимов работы дизельных двигателей различного назначения в условиях эксплуатации
2.3. Свойства многокомпонентных биотоплив и оценка токсичности отработавших газов дизелей, работающих на этих биотопливах
2.4. Методика оптимизации состава многокомпонентных смесевых
биотоплив для дизельных двигателей сельскохозяйственных машин
Основные результаты и выводы по второй главе

3. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА СМЕСЕВЫХ БИОТОПЛИВАХ
3.1. Методики расчета процесса топливоподачи дизельных двигателей и основных характеристик многокомпонентных топлив
3.1.1. Расчет основных характеристик многокомпонентных топлив
3.1.2. Методики расчета процесса топливоподачи дизельных двигателей
3.2. Расчет процесса топливоподачи дизеля, работающего на смесях дизельного топлива и рапсового масла
3.3. Расчет процесса топливоподачи дизеля, работающего на смесях
дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла
Основные результаты и выводы по третьей главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИЗЕЛЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕВЫХ БИОТОПЛИВАХ
4.1. Проблемы использования растительных масел в качестве топлива
для дизелей
4.2. Экспериментальные исследования дизеля, работающего на многокомпонентных смесевых топливах
4.3. Оптимизация состава многокомпонентных биотоплив для
дизелей сельскохозяйственных машин
Основные результаты и выводы по четвертой главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВМТ, НМТ - верхняя и нижняя мертвые точки;
ДТ - дизельное топливо;
КПД - коэффициент полезного действия;
КС - камера сгорания;
ОГ - отработавшие газы;
МЭРМ - метиловый эфир рапсового масла;
ПДК - предельная допустимая концентрация;
ПЗВ, т,- - период задержки воспламенения; п.к.в. - поворот коленчатого вала двигателя;
РМ - рапсовое масло;
СЛР - система автоматического регулирования;
ТНВД - топливный насос высокого давления;
УОВТ, 0 - угол опережения впрыскивания топлива;
ЦПТ - цикловая подача топлива;
ЦЧ - цетановое число;
NOx, СО, СНХ, С, Кх - оксиды азота, монооксид углерода, углеводороды, сажа, дымность ОГ ;
Cnox> Ссо, Сснх? Стч ~ объемные концентрации в ОГ оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов, твердых частиц;
Enox, Eco, ЕСш, Етч - массовые выбросы оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов, твердых частиц;
Cnox, есо, ест, етч - удельные массовые выбросы оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов, твердых частиц;
GT - часовой расход топлива;
ge, ge уел - удельный эффективный расход топлива; условный удельный эффективный расход топлива;

р. кг/м
Рис. 1.9. Зависимость плотности от температуры для различных растительных масел
Растительные масла, являющиеся глицериновыми эфирами жирных кислот, отличаются повышенной вязкостью. При нормальных атмосферных условиях вязкость дизельного топлива «Л» (у=3-4 мм2/с) на порядок ниже вязкости рапсового масла. Так, в соответствии с характеристикой 1 на рис. 1.10 при 1=24° С вязкость РМ равна у=79 мм2/с [32]. Вместе с тем, при более высоких температурах, характерных для систем топливоподачи дизелей (при температуре окружающего воздуха 1=20° С температура топлива в системе топливоподачи составляет около 1=40° С), вязкость РМ резко падает и при Г=40° С составляет примерно у=40 мм2/с (см. рис. 1.10). Однако и эти значения вязкости растительных масел является слишком высокими, что затрудняет их прокачивание по магистралям системы топливоподачи и организацию процесса подачи растительных масел в КС дизеля. Меньшую вязкость имеют смеси РМ с ДТ, а также с МЭРМ.