Обоснование требований к топливам различного фракционного состава на основе анализа рабочего цикла дизеля

• Автор: Таутах, Гази Ханна
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 237 c. : ил

1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В ДИЗЕЛЯХ ТОПЛИВ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА

1.1. Общие сведения

1.2. Влияние свойств топлив на период задержки воспламенения и показатели динамики процесса сгорания

1.3. Влияние свойств топлив на мощностно-эконо-мические показатели

1.4. Влияние свойств топлив на токсичность ОГ

1.5. Заключение по обзору

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИСПАРЯЕМОСТИ ТОПЛИВ

2.1. Лабораторная оценка испаряемости топлив

2.2. Методика определения свойств топлив

2.3. Термодинамический расчет равновесной испаряемости топлив

2.3.1. Исходные соотношения

2.3.2. Равновесная испаряемость топлив
2.3.3. Результаты расчета и их анализ
3. РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНОГО ЦИКЛА ДИЗЕЛЯ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ СГОРАНИИ ТОПЛИВ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА
3.1. Общие сведения
3.2. Физическая модель и вывод исходных соотношений
3.3. Анализ применимости расчетного цикла
3.3.1. Влияние скорости движения заряда

3.3.2. Влияние конструктивных параметров камеры сгорания и распылителя
3.3.3. Влияние свойств топлива
4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА НА ТОПЛИВАХ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА
4.1. Экспериментальная установка и программа моторных испытаний
4.2. Методика индицирования и обработки индикаторных диаграмм
4.3. Методика замера токсичности и дымности ОГ
4.4. Выбор образцов топлив и их основные характеристики
4.5. Методика определения характеристик впрыскивания и распеливания образцов топлив
4.6. Оценка точности получаемых результатов
5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Общая характеристика экспериментальных данных
5.2. Зависимость показателей рабочего цикла от свойств топлив
5.3. Результаты расчетного анализа показателей рабочего цикла
5.4. Особенности расчета показателей рабочего
цикла при двухфазном смесеобразовании
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ШВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

В настоящее время вопросы увеличения ресурсов дизельных топлив как в Советском Союзе, так и в других странах весьма актуальны, что связано, с одной стороны, с уменьшением темпов прироста добычи нефти (а в некоторых странах и с уменьшением самой добычи), а с другой - прогрессивным ростом парка дизелей и увеличением их единичной мощности. Одним из возможных путей расширения ресурсов дизельных топлив является углубление процессов переработки нефти и вовлечение в производство дизельных топлив продуктов вторичной переработки, таких как газойли каталитического крекинга, гидрокрекинга, термического крекинга (после предварительной гидроочистки) и др. С другой стороны, с учетом особенностей эксплуатации в дизелях могут быть использованы газоконденсатные топлива, топлива расширенного (РФС) и утяжеленного (УФС) фракционного состава, а в более дальней перспективе - искусственные жидкие топлива из сланцев, каменного угля, битуминозных песков и др., а также спирты, эфиры растительных масел и продуктов переработки отходов с/х производства. Это, соответственно, приведет к изменению основных показателей дизельных топлив в сторону существенного расширения (и определенного ухудшения) их качества. Прежде всего это относится к таким параметрам, как плотность, вязкость, фракционная разгонка, цетановое число, содержание серы, температуры помутнения, застывания и предельной фильтруемости и др. Вместе с тем все указанные показатели должны удовлетворять основным требованиям к дизельным топливам, которые можно сформулировать следующим образом:
- топлива должны иметь оптимальные значения вязкости, давления насыщенных паров, плотности, поверхностного натяжения,

в работе/ 111 /отмечается, что температуры І90% и Ікк могут меняться в широких пределах без существенного влияния на дымность ОГ на больших и частичных нагрузках при неизменных ЦЧ и вязкости топлив.
В работе / 108 /предполагают, что температура і 50$ является лучшим критерием для оценки дымности, чем І. 90$. Из рис. 1.20 видно, что дымность, при с/=СОПЄІ на больших нагрузках и при работе дизеля на высококипящих топливах увеличивается при і. 50$ выше 257°С. В работе/ 88 /также была подтверждена наибольшая чувствительность дизеля с непосредственным впрыском к1 испаряемости при работе на топливах широкого фракционного состава. В работе/ 104 /показано, что для парафиновых топлив дымность меняется в соответствии с ЦЧ и нечувствительна к изменению испаряемости "Ь 5^ = 195-215°С. Для парафина,-ароматических смесей, дымность выше чем для чисто парафиновых при эквивалентной воспламеняемости. В ряде работ/86,97 /отмечают отсутствие корреляции между выбросом сажи и испаряемостью топлива, в работах/79,94, 96 /отмечается слабое влияние испаряемости на дымность.
1.5. Заключение по обзору
Проведенный выше обзор известных литературных данных по влиянию физико-химических свойств топлив позволяет сделать вывод, что наиболее важными параметрами топлив являются их фракционный состав, плотность и цетановое число.
В / 78 /приведенные данные по влиянию ЦЧ (при одинаковом фракционном составе) показали, что при ЦЧ < 40 удельный расход топлива увеличивается. Это справедливо, как для дизеля с непосредственным впрыском, так и с разделенной камерой сгорания. По другим данным этих же авторов изменение ЦЧ в диапазоне