Улучшение экологических характеристик дизеля регулированием состава смесевого биотоплива

• Автор: Ефанов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ '

1. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ТОПЛИВА И АКТУАЛЬНОСТЬ

ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ДИЗЕЛЯХ

1.1. Основные проблемы использования в двигателях внутреннего сгорания топлив нефтяного происхождения

1.2. Виды альтернативных топлив

и особенности их применения в дизелях

1.3. Цель работы и задачи исследования

2. АНАЛИЗ ПУТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ РАПСОВОГО МАСЛА
В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ДЛЯ ДИЗЕЛЕЙ
2.1. Анализ физико-химических свойств рапсового масла
2.2. Использование рапсового масла в качестве топлива
в дизелях с разделенной камерой сгорания
2.3. Использование рапсового масла в качестве топлива в дизелях
с неразделенными и полуразделенными камерами сгорания
Основные результаты и выводы по второй главе
3. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА СМЕСЕВОГО БИОТОПЛИВА
ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ
3.1. Методика оптимизации состава смесевого биотоплива
3.2. Методика определения базовой характеристики оптимального
соотношения компонентов смесевого биотоплива
Основные результаты и выводы по третьей главе
4. РЕГУЛИРОВАНИЕ СОСТАВА СМЕСЕВОГО
БИОТОПЛИВА В ТРАНСПОРТНОМ ДИЗЕЛЯ
4.1. Разработка устройства регулирования
состава смесевого биотоплива

4.2. Методика расчета устройства регулирования
состава смесевого биотоплива
4.3. Экспериментальные исследования устройства регулирования
состава смесевого биотоплива
Основные результаты и выводы по четвертой главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВМТ, НМТ - верхняя и нижняя мертвые точки;
ДТ - дизельное топливо;
КПД - коэффициент полезного действия;
КС - камера сгорания;
ОГ - отработавшие газы;
МЭ РМ - метиловый эфир рапсового масла ПЗВ, tj - период задержки воспламенения; п.к.в. - поворот коленчатого вала двигателя;
РМ - рапсовое масло;
ПМ - подсолнечное масло;
СМ - соевое масло.
САР - 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 ;
Сшх, Ссо, Сснх - объемные концентрации в ОГ оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов;
Enox> Eco, EChx - массовые выбросы оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов;
екох, есо, Сснх - удельные массовые выбросы оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов;
Кх - дымность ОГ ;
GT - часовой расход топлива;

ния дизеля (периодическая работа на высокофорсированных режимах, периодическая подача водотопливных эмульсий через распыливающие отверстия форсунок и др.).
Смолообразование зависит, прежде всего, от наличия в составе рапсового масла нестойких непредельных углеводородов или органических кислот, которые при контактировании с кислородом воздуха образуют высокомолекулярные продукты окисления - смолы. С увеличением содержания смол в РМ, как правило, увеличивается и его кислотность. Повышенная кислотность топлив вызывает коррозию деталей системы гопливоподачи и двигателя в целом. Кислотность РМ не превышает кислотности дизельных топлив по ГОСТ 305-82, равной 5 единицам [17,38]. Поэтому коррозионная агрессивность РМ сравнительно невысока и находится на уровне, свойственном стандартным дизельным топливам.
Недостатком РМ, используемого в качестве топлива для дизельных двигателей, является низкая температура застывания, обусловленная, главным образом, наличием в его составе ненасыщенных жирных кислот [49].
Важным свойством рапсового масла является способность смешиваться в любых пропорциях с большинством органических растворителей (в том числе и с нефтепродуктами - бензином и дизельным топливом), что связано с небольшой полярностью масла: его диэлектрическая проницаемость при 20° С равна 3,0-3,2. Следует отметить и хорошую совместимость РМ с другими растительными маслами. Этанол и метанол растворяют РМ ограниченно и лишь при нагреве растворимость рапсового масла в этих продуктах возрастает. Это свойство РМ позволяет получать моторные топлива с заданными физико-химическими свойствами путем смешивания различных компонентов в требуемых пропорциях.
Топлива из РМ отличаются высокой биоразлагаемостыо. Попадая в почву и природные водные бассейны, оно практически полностью разлагаются в течение нескольких недель. Рапсовое масло отличается хорошими