Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Разработка метода организации рабочего процесса дизеля, использующего n в качестве добавки к дизельному топливу, с целью повышения экологических качеств двигателя

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Разработка метода организации рабочего процесса дизеля, использующего n в качестве добавки к дизельному топливу, с целью повышения экологических качеств двигателя"

российский университет дружбы народов

На правах рукописи

саш шеф ееераэль

УДК 621.436.038.001

разработка метода организаций рабочего процесса дизеля, шюльзущего п -бута-ЮЛ в качестве добавки к дизельному ТОПливу. с целью гювшшш экологических качеств двигателя

II.00.II. - охрана окрунащей среды и рациональное использование природных ресуроов

05.04.02. - тепловые двигатели

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992

о

Работе выполнена на кафедре комбинированных двигателей внутреннего сгорания Российского Университета дружбы народов

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Н.Н.Пвхрахальцев

Научный консультант : доктор технических наук, профессор Э.и.иоскаленко

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Р.В.Налов,

кандидат технических неук, старший научный сотрудник А.и.Сайкии

Ведущая организация : Научно-исследовательский тракторный институт (НАТИ)

Ьащите диссертации состоится 29 декабря 1992 г. в 15.00 часов на «аседании специализированного совета К 053.22.26 в Российском Университете дружбы народов по адресу: 117302, г. Москва, ул. ирджоникидае, д. 3.

С диссертацией ыохно ознакомиться в научной библиотеке Российского университета дружбы народов (П7198, г. Москва, ул. Никлухо-Каклая, д. 6).

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат хинических наук, доиент

1992 г.

В.Н.Чистохвалов

1

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Актуальной проблемой современного двигателестроения является дальнейэее повышение эко-мических и улучение экологических качеств машин с двигателями внутреннего сгорания. На долю дизелей приходится более 30% установленной мощности транспортных установок и следовательно более 2Ц& их газовых Еыбросов. Существующие и вновь выпускаемые дизели при работе на режимах полной мощности выбрасывают порядка 6,3 г/кВт.ч. твердых частиц, в том числе сажевых. Выбросы с отработавшими газами загрязняют здания, сооружения, стимулируют коррозию металлов, ухудшают видимость на автодорогах, раздражающий запах отработавших газов (О.Г.) ухудшает самочувствие людей, повышенная концентрация окислов азота приводит к отекам легких. Таким образом, снижение токсичности и дымности ОГ дизеля является актуальной проблемой для всех стран, включая Ливан, для которого характерна высокая концентрация автомобильного транспорта с дизелями в условиях, населенных пунктов. Одним из наиболее перспективных путей совершенствования является использование в них альтернативных и прежде всего спиртовых топлив. Е настоящее время стои^Ьсть литра, например бутанола, может быть сравнима или несколько выше стоимости литра ДТ. Однако путевой расход бутанола превышает расход ДГ. Еыбор альтернативных топлив зависит от региональных экономических и технологических соображений.

При реализации ряда биохимических, химических, технологических процессов, например при производстве пенициллина, образуются отработанные загрязненные растворители, а' именно: нормальный бутанол и бутилацетат, содержащие компоненты питательной среды и воду. Регенерация отработанных растворителей требует значительных затрат. И в большинстве случаев эти отходы либо уничтожаются (сжигаются с затратой дизельного топлиеэ), либо выбра-

I

еотяются в канализацию. Это наносит вред окружающей среде.Все это характерно и для условий Ливана.Наиболее желательным путем решения вопроса с остатками является их утилизация. Принципиально известно использование нормального бутанола в качестве добавки к ДТ,как спиртового топлива. В плане регионального решения проблемы повышения экономичности дизелей, расширения ресурсов ДТ, снижения дымности и токсичности ОГ, улуче-ния экологической обстановки в данном регионе, путем исключения из технологических процессов различных методов уничтожения технологических остатков, актуальным является разработка метода организации рабочего процесса дизеля, использующего в качестве добагки к дизельному топливу водные растворы П -бутанола кан продукта регенерации из компонентов кубового остатка при биохимическом производстве.

Цель и задачи исследования.Утилизировать отходы биохимической промышленности путем их сжигания в ка- . мере сгоран)!я дизеля для улучения экологической обстановки ¡1 рационального использования природных ресурсов.

Провести анализ мегодов организации рабочего процесса спирто-дизеля, т.е. дизеля,работающего на смеси дизельного топлива со спиртовым.

Обосновать выбор параметров при реализации сго.'р-то-дизельного процесса. Усовершенствовать систем подачи спиртового топлива в д;!зель.

Разработать принципы организации рабочего процесса, обеспечивающего повышение процента замещения дизельного топлива спиртом и повышение экономических и экологических качеств двигателя.

Нпучнпя новизна. Усовершенствована система подачи в дизель ЕС'Днпх растворов Г! -бутанола.

Разработаны принципы организации спирто-дизельного процесса с внутренним сгесеобразовацнег.: н с впрыском в дизель смеси дизельного топлива водного раствора технического /I'-бутанола при. регулирован;:;; процесса методе:.: вкключения цилиндров.

Ькслер;:;.:енгали»о ос;ос.чо:-шш келосоог-разносгь ксполь-

2

зоЕания метода отключения цилиндров для повышении процента замещения дизельного топлива утилизируемым П -бутано-лом.

Методы . исследования. Для выбора схемы системы топлиЕОподачи проведены классификация, сиетеиатиаа-ция и анализ топливных систем и особенностей орагнизации рабочих процессов спирто-дизелей. Применена методика теоретического определения физико-химических свойсть смесей технического П -бутанола и его еодных растворов с дизельным топлиеом. Проведен анализ влияния сеойств смесей топлив на процесс топливоподачи и рабочий процесс спирто-дизеля. Экспериментальные исследования проведены на безмоторной установке с топливной аппаратурой дизеля Д-240 СТНЕД УТН-Ь и форсунки ФД-22) и на стендах типа ИЦТ-69 и с дьзелем Д-242 (4411,0/12,5). Для измерения и регистрации параметров и показателей рабочего процесса применено стандартное измерительное оборудование, в том числе сажемеры и газоаналитическое оборудование типа BOSCH. В основу изучения явлений в топливной аппаратуре и в дизеле в целом положены принципы сравнения протекания рабочих процессов дизеля и спирто-дизеля в сходственных условиях.

Практическая значимость результатов. Внедрение в практику двигателестроения результатов разработки спирто-дизельного процесса с подачей спирта в цилиндры двигателя и регулированием спирто-дизеля методом отключения цилиндров позволит снизить расход дизельных топлив, снизить дымность и токсичность 0Г, утилизировать технический /7 -бутанол как продукт регенерации из кубового остатка биохимических производств. Таким образом, реализация разработки позволит улучшить экологическую обстановку в регионе, рационально использовать природные ресурсы, а также повысить экономичность эксплуатации машин со спир-то-дизелями.

3

Реализация результатов исследований. Результаты исследований переданы в научно-исследовательский институт (НАШ), используются в учебном процессе РУДН (лабораторные работы, курсовое и дипломное проектирование) при подготовке специалистов в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов и тепловых двигателей.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях инженерного факультета РУД! в 1990 и в 1991 годах, на научно-техническом семинаре в РУДН в апреле 1992 года.

Публикации. По результатам исследований опубликованы две статьи'(в печати).

Объем и стр.укт.ура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 34 страницы с рисунками, 10 таблиц и список литературы из 69 наименований.

Содержание работы.

Введение. Проблема повышения экологических качеств ЛВС актуальна для машин автомобильного транспорта, а особенно - для машин внутризаводского и внутрицехового транспорта. Целесообразность использования спиртов в качестве альтернативных топлив связана с их высокими экологическими' качествами. В работе предлагается использовать воднн!» рг.створ технического П -бутанола как отхода реализации технологических процессов на различных биохимических производствах, например, при производстве пенициллина. Такое решение улучзает экологическую региональную обстановку. Для ускорения особенно региональной реализации решения целесообразна разработка ввода спиртового топлива в дизель как системы, пригодной для модернизационного решения.

3 первой главе проведен анализ методов и средств

4

улучшения экологических качеств дизелей. Одним из известных методов улучшения экологических качеств дизелей является использование более экологически чистых топлив, к которым ео многих регионах относят прежде всего спиртоьые. (¡.шествуют различные методы организации рабочих процессов дизелей с использованием спиртовых топлив. Известны методы карбюрирования спирта или впрыска спирта во впускной коллектор. Известно подмешивание к воздуху на Епуске продуктов каталитического разложения паров метанола. Известно применение ДЕухстадийного впрыска спирта или дополнительного нагрева воздуха на впуске. С целью улучшения самовоспламеняемости метанола в ряде работ предлагается использовать рециркуляцию ОГ для нагрева двигателя на малых нагрузках и холостых ходах. Для повышения цетановых чисел известно подмешивание на впуске паров димвтшэфира и других присадок. Известны рабочие процессы, основанные на впрыске эмульгированной спирто-дизельной смеси в цилиндр ДЕИгателя.(Фирма Джон-Дир Комп.). Сирма АЫ в своих исследованиях останавливается на использовькии ICO'* метанола при одновременной установке на дизеле свечи накаливание при умеренной степени 1*атия на дизеле. Фирма Фольксваген предпочитает использование спечей замганиг в помсдь процессу самовоспламенения,' особенно на режимах малых нагрузок и холостых ходов. Ряд разработок посвящен созданию спирто-дизелей с повышенными степенями сжатия (до 26-23 и более). Фирма Даймлер Бенц (ФРГ), Мерседес Де-Брг.зил и др. идут по пути усовершенствования применения присадок, для улучшения самовоспламеняемости. Работы фирмы Вольво, Кировского сельскохозяйственного института посвящены созданию рабочего процесса спирто-дизеля на базе двух насо$з и двух форсунок для раздельной подачи спиртового и дизельного топлива. Фирма Изуцу работает над системой ввода спирта в ЛЦЦ через электромагнитный клапан. Появляются работы с использованиме каталитического

t>

поверхностного либо объемного улучшения самовоспламенения смеси.

Таким образом существует большое многообразие методов и средств организации епирто-дизельного процесса. При всем многообразии этих средств они разделяются на средства, требующие коренной модернизации двигателя, либо коренной переделки всей его. конструкции, либо простой модернизации. Е любом случае сохраняется проблема создания спирто-дизель-ногс процесса, сохраняется проблема организации работы спирто-дизеля на малых нагрузках и холостых ходах.

«льегтен метод организации рабочего процесса дизеля с использованием системы отключения цилиндров и циклов (СОЦЦ). Такой метод широко применяется для повышения экономичности малых нагрузок и холостых ходов, изгестно предложение использовать СОЦ^, однако е более широком диапазоне изменения коэ44иЦиента избытка воздуха для создания "одноре.'кимного" двигателя, т.е. дЕИгателя, у которого по меньшей мере один или Есе цилиндры работают вблизи режима полных нагрузок. Такой путь может позволить повысить процентное содержание спирта тз ДТ.

На основании проведенного ь перЕЭй главе анализа работ, посвященных применении в автотракторных дизелях спиртовых топлиь, в работе были поставлены следующие основные задачи.

а) разработать принципы организации рабочего процесса спирто-дизеля с внутренний ■-■месесбразораннем и ио-псльзог&нием есднсго раствора технического Л -бугакола

в качестье д;берки к ДТ, с цель» частичное замещения ДТ, улучшения экологических оеойтв дизелей, улучшения экологической обстановки I регионе, имегще:«: биохимические производства, продуктами которых гглгетсг технический П -бутанол.

61 У' 0Еер;иен:ТЕ..1Р9Ть тслливкуз аппаратуру и/г подачи спиртового теплить непо.-ред.-тгенко г ЛТД.

б) Разработать рек^екдьция и с ссзданйэ двигателей, использующих сниртогыэ тсп.г.1па р п^к^енных количествах,

С

путей выключения части цилиндров двигателя на режимах малых нагрузок и холостых ходов.

Во второй глава проведан теоретический анализ возможности организации рабочего процесса спирто-дизеля с внутренним смесеобразованием, проведены теоретические исследования иоторшлс (фазико-хиыичсскнх) характеристик водных растворов 1 -бутаиола и его с«асей с ДТ. Сравнение характеристик толлив проведено как по показателям, олрвдедящим протекание рабочего процесса, так и процесса топливоподачи.

На рисунке I проведена конструктивная схема выбранной ТА для подачи спиртового топлива. Аппаратура работает следущим образом. При отсечке подачи топлива, когда нагнетательный

Н'С-1■ Схема системы топливоподачи с элементом отключения

подачи топлива в цилиндр клапан 5 ТНВД I садится на седло и с.воик разгрузочный пояском формирует в ЛЦД 2 волну разрзжешш, обратный клапан 6 открывается и спирт (СЛ) поступает в ЛЕД 2. Поскольку волна разрежения несколько раз за время между циклами впрыскивания проходит у клепана и несколько раз открывает его, то спирт поступает в ЛЕД несколькими порциями, что облегчает его сиеЕдиванне с ДТ. Расход спиртового топлива (концентрация его в ДТ) определяется конструктивными параметрами ТА, а именно: длиной и объэиои нагнетательного трубопровода, конструкцией нагнетательного клапана, массой обратного клапана (клапана РИД), езличиной его хода, жаст-костьи пружин и т.д. Какое-либо специальное регулирование расхода спирта в системе отсутствует. Однако для повышения процентного содержания спирта в топлива на режимах малых . нагрузок и холостых ходов применен метод регулирования дазо-

7

ля путем отключения части цилиндров, что осуществляется путем выключения подачи топлива в данный цилиндр с помощью специального отключателя, работающего следующим образом. При подходе волны разрежения, сформированной при посадке нагнетательного клалана Ь штатного топлиеного насоса Г®свое седло, обратный клапан 6 открывается и удерживается в открытом положении с помощью электромагнита 9 так, что в очередном цикле нагнетания топлива насосам высокого давления I ьпрыск топлива р данный цилиндр 4 не производится и цилиндр из работы выключается. Соответственно штатный регулятор топливного насоса увеличивает подачу в остальные работающие цилиндры двигателя. Анализ особенности рабочего процесса спирто-дизеля показал, что нарушения е протекании рабочего процесса могут быть преимущественно из-за особенностей самого рабочего процесса, что связано с пониженными цета-ноеыми числами. Ловыаение теплового состояния цилиндра путем увеличения его нагрузки может улучшить стабильность протекания рабочих процессов. Ограничение доли замещения ДТ спиртом составляет порядка Ь0$5. Из-за возможности появления нестабильной работы двигателя, запуск двигателя и его прогрев должны осуществляться на чистом ¿Т.

Таким образом во второй главе проведено теоретическое обосноЕьние возможности использования водного раствора Л -бутанола в качестве добавки к Д1, а также поставлены задачи по экспериментальному определению возможности замещения ДТ спиртом, а Также возможности организации самого рабочего процесса.

I третьей гларе изложена методика проведения экспериментов и дано описание экспериментальных установок для и.следования разработанной ТА, а также протекания рабочего процесса дизеля при использовании водного р^твора технического П -бутанола как спиртового томлива, исследование топливной системы проведено на безмоторной установке СДТл-1 с ТА дизеля Д-242. Положение рейки топлиеного на-о^а регистрировалось микрометром, частота вращения - счетчиком

а

циклов за заданный промежуток времени, замер давления в ЛЗД производился с помощь» пьеэохЕарцевого датчика давления. Сигнал от этого датчика подавался на рход осциллографа через усилитель, '¿етодика проведения экспериментов на безмоторной установке предусматривала определение скоростных и нагрузочных характеристик ТА. Узел РИД (обратный клапан) подключался у штуцера форсунки с целью исключения возможности попадания в ЯАЕД воды и спирта при отсечке подачи. Лри этом производительность системы увеличивается во всем диапазоне нагрузок, причем увеличение относительного расхода наиболее заметно происходит в области малых нагрузок, что не желательно, с точкой зрения организации рабочего процесса. Исследование особенности-протекания рабочего процесса спирто-дизеля проведено на одноцилиндровой установке ВДТ-69, а также на установке с дизелем Д-242, оборудованными средствами регистрации и индициро-вания, необходимыми датчиками и измерителями. Штатная ТА дизеля усовершенствована подключением к ней узла регулирования начального давления для ввода спиртового топлива. Исследование проведено методом сравнительного анализа протекания рабочего процесса при работе на чистом ДТ и на смесевом топливе (СП + ДТ). Количество спирта, подаваемого к ДТ, вариировалось от 1Ь до Ь0/& по объему от своей подачи топлива. Исследование проведено на разных нагрузочных и скоростных режимах. Поскольку подача спирта в ЛВД через РНД влияет на величину начального давления (Рнач ). а последнее - на интенсивность впрыскивания и продолжительность подачи топлива, а значит на протекание рабочего процесса,-следовательно методика исследования должна содержать сравнение топливоподачи и протекания рабочего процесса дизеля на чистом ДТ и на смеси ДТ со спиртом. Для записи быстроменяющихся процессов использовался осциллограф, количество сажи в ОГ определялось сажемером Боа £ А бЬВ.

■ш . э

Дана оценка погрешностей осноеиых измерений.

С целью определения работоспособности отключателей цилиндров и циклов проведено исследование режимов работы двигателя при выключении по меньшей мере одного цилиндра.

При предварительном исследовании были получены осциллограммы изменения давления топлива Рф у штуцера форсункк в зависимости от угла поворота вала двигателя. Анализ осциллограмм показал, что при вводе спирта в ЛВД через обратный клапан РЙД происходит увеличение начального давления по сравнению с впрыскиванием чистого ДТ. Однако увеличение Рнач происходит в меньшей степени для спирто-дкзеля, чем для дизеля при Еводе через РЯД чистого ДТ. Благодаря тому, что ЛЕД "заряжается" ноеым спиртовым топливом, происходит интенсификация процессов впрыскивания, что частично компенсирует отрицательное влияние повышенной сжимаемости спирта и его низкой гязкости, приводящей к повышенным утечкам через форсунку. На ссциллограмчах отмечается, что не Ееех режимах работы' спиртс-дизеля существенных изменений. е характеристиках гоплипоподачи на происходив. Однако .нужно отметить увеличение продолжительности впрыскивания на 1Е.+20&, что связано с необходимостью увеличивать объемную и массовую подачу смесевого топлива из-за низкой теплоты сгорания спирта. Кроме того, отмечается некоторое (до снижение максимального давления впрыскивания, что связано очевидно с повышенными утечками и большей сжимаемостью сыесевого топлива.

Анализ динамики теплоиспользования при работе спир-:о-дизеля свидетельствует о том, что условная продолжительность сгорания остается примерно той же, что при работе ДЕИгателя на чистом ДТ, однако наблюдается более интенсивное геплои.-псльзог'зние в начальной стадии горения • Это видимо обусловлено как более длительным периодом за-

10

деряки воспламенения смесевого топлива, имещего более низкое цетановое число (до 35 ед.), несмотря на повышение качества распиливания топлива. Вследствие этого выгорание топливовоздушной смеси, образовавшейся за период индукции, происходит быстрее, чем при подачи чистого ДТ. Добавка спирта также существенно сказывается на росте максимальной скорости диффузионного догорания. Благодаря лучзей испаряемости спирта, протекание рабочего процесса спирто-дизеля характеризуется увеличением и 35-45^ жесткости сгорания. Улучшение качества смесеобразования и улучшение процесса сгорания при работе спирто-дизеля связано очевидно с возможностью реализации процесса так называемого "вторичного распиливания топлива". Процесс этот иироко известен для водо-топливных эмульсий. Для спирто-топливных эмульси это объяснение пока не напло развития.

Т.е. материал третьей главы подтверждает возможность ресешт поставленных задач, возможность получегая достоверных надежных результатов.

В четвертой главе изложены результаты экспериментальных исследований .ТА и показатели спирто-дизеля с регулированием его работы на режимах частичных нагрузок методом отключения цилиндров. Результаты экспериментов на безмоторной установке показали, что с уменьшением подачи топлива и частично со снижением частоты вращения растет процентное содержание спирта в смеси (от 15+20^ до 50т6С$), а также увеличивается абсолютная величина цикловой подачи смесевого топлива. Это объясняется уменьшением остаточного давления в ЛВД по пере перемещения рейки в области малых подач. Это приводит к уменьшению цетанового числа смесевого топлива, что является нежелательным, особенно, если учесть снижение теплового состояния двигателя на режимах малых нагрузок. Следовательно на этих режимах целесообразно либо выключить

II

подачу спирта, либо выключить часть цилиндров с тем, чтобы увеличить нагрузку иа цилиндры, оставаиася в работе. Можно сделать также вывод о тон, что предельно допустимую подачу спирта следует выбирать именно на режимах малых нагрузок и холостых ходав, производительность системы подгчи спирта на других режимах будет -определяться особенностями этих р«жимов при неизменных конструктивных признаках системы. Т.е. система ив включает элементов регулирования процентного содержания спирта в ДГ.

На рисунке 2 приведено сравнение характеристик дшшости дизеля Д-242 при работе на чистом дизельном топливе и на смеси ДТ с водным раствором П -бутанола. .Добавка П -бутанола мало влияет на экономичность двигателя. Массовой расход смесового топлива естественно

ьд*

Зависимость дымности O.P. от коэффициента избытка воздуха Ы. j ДЛЯ условий работы: I - на дизельном топливе (работа на четырех цилиндрах); 2 - на ДТ с СОЦ (от Pm.< 0j3 МГТа - работа на 2-х цилиндрах); 3 - работа С подачей через РНД Х% П - бутанола; 4 - работа с СОЦ. и подачей в работающие цилиндры ~50% г» - бутанола.

увеличиваете* на 10-20£, что связано с низкой теплотой сгорания спирта. Точка абсолютной внешней скоростной характеристики дня слирто-дизаля смещается на &Î в

12

область боле* высоких что свидетельствует о возможности некоторой форсировки рабочего процесса спирто-дизелл. Больное преимуще тво по дымно ти спирто-дизельно/'о процесса. по сравнению с дизелем было подтверждено в ходе экспериментов. Отмечено, что снижение дымностн имеет место на всех режимах: на номинальном данность снижается на 50%. Отключение части цилиндров для дизеля типа Д-242 целесообразно на режимах от 7с$ нагрузки и ниже. При этом в отличие от метода регулирования двигателя отключением цилиндров и циклов в данном случае речь может идти тольхо об откло-чении цилиндров, т.к. важным моментом является сохранение поЕУленного теплой^и^йМяеля. При исследовании спирто-дизеля без отключения цилиндров било выявлено, что на режимах нагрузок менее 50$ появляются повышенные выбросы СО и СИ (рис.3). Экспериментально определен диапазон скоростных и нагрузочных режимов, в которых целесообразно либо выключение подачи спирта (из-за экологических и экономичен . ких соображений) либо соответственно выключение части цилиндров« с целью увеличения нагрузки на работающие цилиндры. При реализации предложенного метода показана вогмоз-ность уменьсения выбросов окислов азота (рис.4).

Расчеты по циклограммам работы дизеля типа Д-240 на

Ьмп

5вс -f

AU Ct "fr

r .....U

ff в /*09 m**"^

p „ ■ » V V <?» «« ч*-

lue. 6. Зависимость концентрации углеводородов в О.Г. от

нагрузки при работе на диз.топливе^уДиэ. топливе с П -бутанолом (подача СП через РНД от G0 до 20? (Д.Т. + С.Л.1 и при подаче 505бп-бут. и отключении цилиндров (ДТ + СП + СОЦ, 1

13

тракторе ЦТЗ-80/82 показали возможность эксплуатационного эаиещания спиртом около 25% дизельного топлива, при подаче 15*30% п -бутанола и работе всех цилиндров дизеля..При применении пагода отключения цилиндров замещение дизельного топлива П -бутанолоы составляет 30^.

С использованием тех же циклограмм показано, что годовой валовой выброс сажи при работе на дизельной топливе составляет 19 кг, при подаче 15» 30% П -бутанола - 12 кг, в при подаче около 50^

Рис. 4. Зависимость выороса rJCk о ОГ дизеля (ДТ) и спирто-дизеля (ДТ + Си - подача п -бутанола черев РНД, Д'Г t СП + СОД', - подача п -бутанола и отключение цилиндров)

/7 -бутанола и применении метода отключения цилиндров

- 9 кг, т.е. уменьшается с использованием разработанного метода более, чей в 2 раза.

Л -бутанола и применении метода отключения цилиндров

- 9 кг, т.е. уменьшается с использовании разработанного метода более, чей в 2 раза.

основные результаты и выводы.

I. Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что утилизация П - бутанола возможна и це-

М

лесооСраэна при его добавке в дизельное топливо. В диссертации был разработан метод организации спирто-дизельного процесса с внутренним смесеобразованием, путем подачи спиртового топлива в виде водного раствора П -бутанола (технического) в ЛВД штатной ТА перед форсункой. Рабочий процесс характеризуется по-выпонпим процентным содержанием спиртового топлива в смесевом топливе, достигнутом путем выключения части цилиндров на режимах пониженных нагрузок. Реализация разработки позволит улучшить экологическую обстановку в регионе, путем утилизации отходов биохимических производств, рационализировать использование природных ресурсов.

2. Разработана система подачи водного раствора П -бутанола в ДТ между циклами впрыскивания черев элемент обратного клапана РНД при увеличении процента подачи спиртового топлива путем выключения части цилиндров дизеля на режимах малых нагрузок и холостых ходов. Система обеспечивает нерегулируемую подачу в дизель 50-60% нормального бутанола и реализуется путем модернизации существующей систеш топливо-подачи..

5. При работе штатной топливной аппаратурой с добавкой 15-305» нормального бутанола к основному ДТ достигается экономия около 25% ДТ, что сопровождается улучшением экологических характеристик дизеля как по показателям дымности, так по выбросай СО, СН и

К-

При работе предложенной топливной системы о отключением цилиндров и добавка до 50% спиртового топлива к ДТ уменьшает дымность ОГ на величину до 60$, снижает на 10% выбросы окислов азота при неизменной токсичности по СО и углеводородам, по сравнению с дизельным процессом. При этом на режимах малых нагрузок и холостых ходов также ив происходит

15

увеличения гыороса СО и СИ, в связи с использованный катодом отключения цилиндров.

5. Применение разработанного метода на тракторе нТЗ-в0/82 позволит снизить валовые выоросы сахи с ОГ, дизеля на при экономии до 30% дизельного топлива, благодаря частичному его замещению отходами биохимических производств.

Такиы образом, в раооте приведено новое ревение актуальных научных задач снижения дымности и токсичности дизелей добавкой спиртового топлива к дизельному и утилизации энергосодзрхацих отходов биохимической промышленности путей сжигания их в дизеле, что обеспечивает улучвение экологической обстановки и рациональное использование природных ресурсов.

Основное содерхание диссертационной работу опубликовано в следующих работах.

1. Патрахальцев H.H., Сваде Юсеф Хебрааль. Использование отходов биохимических, химических, микробиологических производств в качестве альтернативных топлив для дигелей.// Двигателестроение.(В яе-чяти).

2. Патрахальцев H.H., Джавад. Мухаммед Завауи, Сааде Юсеф 1ебраэль. Способ организации рабочего процесса спирто-дизеля. // Известия вузов, Кашинострое-ние. (В печати).

2.3 XI &

Подписало к печати. Объем 1,0 п.л. Тир. 100, >ак.

ТИПОГРАФИЯ РОССИЙСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ДРУЖБЫ НАРОДОВ.