Анализ эффективности использования биотоплив на основе растительных масел в автомобильном дизельном двигателе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Нормуродов Акбаржон Анварович
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 125
Оглавление диссертации кандидат наук Нормуродов Акбаржон Анварович
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ВОЗМОЖНОСТИ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1.1. Экологические показатели современных дизельных двигателей
1.2. Виды альтернативных топлив и их свойства
1.3. Улучшение экологических показателей дизельных двигателей применением эмульсий воды и топлива
1.4. Цель работы и основные задачи исследования
ГЛАВА 2 РАСЧЕТНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОТОПЛИВ НА ОСНОВЕ СМЕСЕЙ И ЭМУЛЬСИЙ В ДИЗЕЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕ
2.1. Расчетные исследования процесса топливоподачи дизеля при его питании традиционным дизельным топливом и биотопливом
2.2. Экспериментальные исследования применения в дизельном двигателе био-топлив на основе смесей и эмульсий с добавками масла рапса
2.3. Сравнительный анализ результатов экспериментальных исследований работы дизеля на биотопливах на основе смесей и эмульсий с добавлением масла рапса
2.4. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧНОСТИ ДИЗЕЛЯ ПРИ РАБОТЕ НА БИОТОПЛИВАХ НА ОСНОВЕ СМЕСЕЙ И ЭМУЛЬСИЙ С
ДОБАВКАМИ МАСЛА РАПСА
3.1. Методики определения токсичности ОГ дизеля при работе на исследуемых биотопливах на основе смесей и эмульсий
Стр.
3.2. Применяемый метод оценки суммарной токсичности ОГ дизеля при работе на эмульгированных и смесевых биотопливах
3.3. Результаты оптимизации композиции исследуемых биотоплив на основе смесей и эмульсий применительно к работе дизеля
3.4. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ СНИЖЕНИЯ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВВЕДЕНИЕМ БИОДОБАВОК В ТОПЛИВО
4.1. Токсикологические свойства твердых частиц и сажи, содержащихся в отработавших газах дизельных двигателей
4.2. Исследование влияния биодобавок в топливо на дымность отработавших газов дизельного двигателя
4.3. Исследование влияния биодобавок в топливо на нормируемые показатели токсичности выхлопа дизеля
4.4. Выводы по четвертой главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВМТ - верхняя мертвая точка;
ВСХ - внешняя скоростная характеристика;
ВТЭ - водотопливная эмульсия;
ДТ - дизельное топливо;
КС - камера сгорания;
КПГ, СНГ - компримированный природный и сжиженный нефтяной газ;
ДМЭ - диметиловый эфир;
МЭРМ - метиловый эфир масла рапса;
ПАВ - поверхностно-активные вещества;
ПАУ - полициклические ароматические углеводороды;
ПДК - предельно допустимая концентрация;
ПЗВ, ть фг- - период задержки воспламенения;
ПК - программный комплекс;
ПКВ - поворот коленчатого вала
РМ, ПМ - масла рапса, подсолнечника;
ТА - топливоподающая аппаратура;
ТЧ - твердые частицы;
УВ - углеводороды;
УОВТ, 0 - угол опережения впрыска топлива; ЦЧ - цетановое число; ЭС - этиловый спирт;
ЫОХ, СО, СНХ, С, КХ - оксиды азота, монооксид углерода, углеводороды, углерод (сажа), дымность отработавших газов;
С^ох, Сен» ССо - объемные концентрации оксидов азота, углеводородов и угарного газа в ОГ;
еж>х, еео, ееНх - объемные концентрации в выхлопе оксидов азота, угарного газа и углеводородов;
В - диаметр поршня;
5 - ход поршня;
dШl - диаметр плунжера ТНВД;
^пл - ход плунжера ТНВД;
dp - диаметр отверстии распылителя;
бтопл, Свозд, ge - часовой расход топлива, часовой расход воздуха, удельный эффективный расход топлива;
go2 - массовое содержание атомов кислорода в молекулах биотоплив; /д, ¡р - число цилиндров, число распыляющих отверстий форсунки; 1р - расстояние от входного сечения распыляющего отверстия до текущего поперечного сечения этого отверстия;
Ии - низшая теплота сгорания топлива;
п, Ые- частота вращения коленчатого вала двигателя и его эффективная мощность;
р, ре - среднее индикаторное давление, среднее эффективное давление; Рфо - давление начала подъема иглы форсунки;
рвх, рвых, рц - давление на входе в область расчета, давление на выходе из расчетной области, давление в цилиндре;
Рфтах, рвпр - максимальное давление впрыска; дц - цикловая подача топлива;
¥а - аксиальная скорость течения топлива в отверстии распылителя; а - коэффициент избытка воздуха;
р, V, а - плотность топлива, его кинематическая и динамическая вязкость, коэффициент сжимаемости топлива; Р1 - плотность жидкости;
рв - плотность воздуха или газообразной среды;
Ф - угол поворота коленчатого вала;
Пе - эффективный КПД двигателя;
Мр/р - эффективная площадь распылителя в сборе.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Улучшение экологических и эффективных показателей дизеля совершенствованием процесса распыливания нефтяного и альтернативных топлив2022 год, кандидат наук Неверов Всеволод Анатольевич
Методы повышения эффективности работы дизеля при использовании этанола в качестве экологической добавки к дизельному топливу2017 год, кандидат наук Бирюков, Владимир Владимирович
Улучшение эксплуатационно-технических показателей дизеля совершенствованием процесса топливоподачи и свойств топлива2021 год, кандидат наук Са Бовэнь
Оценка эффективности применения многокомпонентных биотоплив в дизельных двигателях сельскохозяйственных машин2013 год, кандидат технических наук Быковская, Лариса Игоревна
Разработка методик оценки эффективности использования биотоплив из растительных масел в автотракторных двигателях2013 год, кандидат технических наук Маркова, Вера Владимировна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ эффективности использования биотоплив на основе растительных масел в автомобильном дизельном двигателе»
ВВЕДЕНИЕ
В 2022 году в Российской Федерации было произведено более 80 млн. тонн традиционного дизельного топлива, что превышает 30% от общего объема производства нефтяных моторных топлив. В то же время нестабильная ситуация на мировом рынке нефтепродуктов, повышение цен на нефть и ее производные, введение законодательных ограничений на выбросы углекислого газа в атмосферу приводят к необходимости поиска альтернативной сырьевой базы для производства дизельных моторных топлив.
Одним из основных направление снижения техногенного воздействия транспортного сектора на окружающую среду является расширение применения биотоплив. Привлекательность широкого использования биотоплив обусловлена практической неисчерпаемостью (возобновляемостью) сырья для их производства. Следует принимать во внимание, что при выращивании растений поглощается углекислого газа примерно столько же, сколько выбрасывается в окружающую среду при сжигании биотоплива. В 2020 году потребление био-топлив в странах Евросоюза составило около 6% объема всех моторных топлив. По разным прогнозам, к 2025 году доля биотоплив в мировой структуре потребления первичной энергии будет составлять около 7...15%. На законодательном уровне в рамках Обновленной Европейской Директивы развития по возобновляемым источникам энергии до 2030 года (Renewable Energy — RED II) заложено увеличение доли топлив из возобновляемого сырья к 2030 г. до 26%. В соответствии с прогнозом подразделения Европейской ассоциации нефтепереработчиков (Fuels Europe), потребление биотоплив и синтетических низкоуглеродных биотоплив к 2050 г. может вырасти до 54%.
Среди дизельных биотоплив особое внимание следует уделить топливам из растительных масел. Существуют перспективы более широкого применения биотоплив на транспорте и в стационарных установках. Их свойства несколько
отличаются от ДТ. Поэтому целесообразно смешивание масел из растительных источников с ДТ.
Возникают сопутствующие проблемы ввиду более высокой вязкости и плотности. Добавление маловязкостных компонентов несколько решает данную проблему. Среди наиболее распространенных маловязких веществ - вода и спирты. Ввиду их несмешиваемости с компонентами смесевого топлива необходимо их специальная обработка - эмульгирование с получением эмульсий. При смешивании указанных компонентов можно достичь максимального приближения свойств таких смесей к свойствам нефтяных топлив. Помимо снижения зависимости от невозобновляемых ресурсов, за счет свойств эмульгированных топлив улучшаются экологические, мощностные и экономические показатели двигателей, то есть происходит совершенствование рабочих процессов.
Диссертация посвящена применению в качестве топлива для дизелей транспортного назначения биотоплив из растительных масел в формах смесей и эмульсий.
В диссертационной работе решаются следующие задачи:
- исследованы свойства потока топлива в распылителе форсунки при работе на биотопливах с добавлением в виде смеси и эмульсии масла рапса;
- проведены сравнительные экспериментальные исследования работы дизеля на биотопливах в виде смесей и эмульсий;
- проведены сравнительный анализ экологических свойств дизеля работающего на топливе с добавлением масла рапса в формах смесей и эмульсий;
- разработана методика оптимизации соотношения биотоплив в формах смесей и эмульсий применительно к экологическим показателям дизеля,
- оценено влияние присадок из растительных масел в дизельном топливе на снижение дымности ОГ.
Актуальность диссертационной работы обусловлена применением топ-лив из возобновляемого сырья с целью замещения нефтяных топлив и снижения токсичности ОГ дизельных двигателей. Решение указанных проблем дости-
гается применением топлив с добавлением растительного масла в формах смесей и эмульсий. Масла подсолнечника и рапса представляются наиболее перспективными в европейской части нашей старны. При рассмотрении растительных масел в качестве дизельного топлива, важно отметить, что их физические и химические свойства отличаются свойств традиционного дизельного топлива. Компенсировать эти отличия отчасти можно, смешав растительное масло с нефтяным топливом. Обеспечение функционирование двигателя на топливах в форме эмульсии растительных масел со спиртом или водой является ещё одним важным способом применения биотоплив. Определить степень влияния свойств биотоплив с добавками растительных масел в формах смесей и эмульсий на показатели дизельного двигателя возможно путем проведения оптимизационных расчетно-экспериментальных исследований с целью поиска оптимального состава топлива, обеспечивающего лучшие экологические показатели двигателя. Результаты этих исследований позволят обеспечить наибольшую эффективность использования растительных масел в качестве смесевых и эмульгирующих добавок в топливо для современных отечественных автомобильных двигателей.
Цель работы: достижение лучшей эффективности применения в качестве добавки в ДТ масел из растительных источников в форме смесей и эмульсий в автомобильном дизельном двигателе.
Объект исследования. Дизельный двигатель типа Д-245 автомобильного и тракторного назначения.
Предмет исследования. Экологические показатели автомобильных и автотракторных дизелей.
Методы исследований. Применение теоретических методов исследований и экспериментов позволили достичь поставленной цели.
Теоретическими расчетными методами выполнены исследования:
- течения топлива в распылителе форсунки;
- определения параметров течения топлива на выходе из распылителей форсунок, при работе ДВС на традиционном дизельном топливе, масле рапса и эмульсии масла рапса с этиловым спиртом.
С использованием апробированных методов оптимизации определены оптимальные составы смесевых и эмульгированных топлив с добавками растительных масел. При этом были учтены такие показатели, как содержание в ОГ следующих токсичных компонентов ЫОх, СО, СИХ и др. Проведена оценка влияния состава смесевых и эмульгированных биотоплив с добавками растительных масел на нормируемые показатели токсичности ОГ дизеля.
Экспериментальная работа была посвящена определению ДВС, работающего на обычном топливе с добавлением масла рапса с малых количествах.
Взаимосвязь дымности ОГ дизеля при работе на биотопливах в форме смесей и массового содержания атомов кислорода в их молекулах подтверждена и выражена аналитической зависимостью.
На режимах ВСХ подтверждена взаимосвязь дымности ОГ дизеля с выбросами ЫОХ, СО, СИХ при работе на биотопливах в форме смесей.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- разработана методика подбора оптимального соотношения биотоплив в форме смесей и эмульсий, в основе которой лежит применение обобщенного критерия токсикологической значимости токсичных элементов (суммы концентрации в отработавших газах ЫОХ и их КХ на двух основных режимах ВСХ -предельных мощности и крутящего момента);
- выполненные экспериментальные исследования дизельного двигателя показали, что на выбросы ЫОХ и дымность присутствие воды в многокомпонентном биотопливе на основе эмульсий оказывает много большее влияние, чем наличие в нем масла рапса.
- взаимосвязь дымности ОГ двигателя с топливами в форме смесей, и массового содержания атомов кислорода в их молекулах подтверждена и выражена предложенной аналитической зависимостью;
- на режимах ВСХ подтверждена взаимосвязь дымности ОГ дизеля с выбросами NOx, CO, CHx при работе на биотопливах в форме смесей.
Достоверность и обоснованность научной работы определяется:
- задействованием в работе программных комплексов, отвечающих современным требованиям, при вычислении свойств топливного потока в распылителе форсунки и использованием апробированных методов оптимизации состава смесевых и эмульгированных топлив с добавками растительных масел;
- соотнесением данных, полученных расчетным путем, с данными экспериментальных исследований автора, а также с опубликованными ранее опыт-ними данными.
Практическая ценность:
- подтверждено, что кинетическая энергия турбулентности топливного потока на выходе из распыляющего отверстия дизельной форсунки влияет на качество распыления и смесеобразование. Оценить параметры распыливания биотоплив на основе смесей и эмульсий позволяют свойства потока топлива в распылителе дизельной форсунки (её проточной части). Данные получены расчетным исследованием в ПК Ansys Fluent.
- выполненные сравнительные исследования и эксперименты подтверждают наличие хороших возможностей для улучшения экологических свойств дизеля при его питании биотопливами на основе смесей и эмульсий;
- для обеспечения наилучших экологических показателей дизельного двигателя требовалось определить оптимальные составы биотоплив на основе смесей и эмульсий с добавками масла рапса. Разработанная методика оптимизации и проведенные расчетные исследования позволили выполнить эту задачу;
- проведенная оценка перспектив улучшения показателей дымности ОГ введением биокомпонентов из растительных масел в традиционное ДТ и предложенная аналитическая зависимость для описания взаимосвязи дымности ОГ и массового содержания атомов кислорода в молекулах исследуемых смесей, позволили определить оптимальное значение этих биодобавок.
Реализация результатов работы.
Работа выполнялась на кафедре комбинированных двигателей и альтернативных энергоустановок и отдела ЭМ 2.1 НИИЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана в соответствии с планами государственных бюджетных и хозяйственно-договорных работ.
Внедрение результатов выполненных в диссертационной работе исследований выполнено в ООО «Форант-Сервис» (г. Ногинск) и в «ППП Дизельавто-матика» (г. Саратов).
Положения, выносимые на защиту:
- расчетные результаты изучения показателей потока топлива в распылителе форсунок, полученные в ПК Ansys Fluent;
- расчетные результаты изучения потока топлива на выходе из распылителя форсунки;
- результаты экспериментов на дизеле при сравнении его работы на био-топливах на основе смесей или эмульсий, а также оценка влияния содержания масла рапса и воды в многокомпонентном биотопливе на основе эмульсий на эмиссию NOx и дымность ОГ;
- методика оптимизации состава биотоплив на основе смесей и эмульсий, основанная на обобщенном критерии значимости опасных компонентов ОГ с точки зрения их токсичности, и результаты исследований оптимального состава топлив на основе смесей и эмульсий, выполненные расчетным путем;
- результаты оценки возможностей снижения дымности выхлопа посредством биодобавок, получаемых из растительных масел, в традиционное дизельное топливо и полученная зависимость для описания взаимосвязи дымности отработавших газов и массового содержания атомов кислорода в молекулах исследуемых смесей.
Личный вклад соискателя. Теоретические разработки и экспериментальные исследования выполнены автором самостоятельно, они составили основу результатов диссертационной работы, методов и моделей, выносимых на
защиту. Автор непосредственно принимал участие в проведении экспериментальных исследованиях дизельного двигателя, работающего на биотопливах на основе растительных масел. Автором разработаны методика расчета параметров течения топлива в проточной части форсунки и методика оптимизации состава смесевых и эмульгированных топлив.
Апробация работы:
Основные положения и результаты диссертации обсуждались:
- на заседании кафедры комбинированных двигателей и альтернативных энергоустановок МГТУ имени Н.Э. Баумана (Москва, 2023 г.);
- на международной НТК «Луканинские чтения - 10. Проблемы и перспективы развития АТК» (Москва, МАДИ (ГТУ), 2023 г.);
- на заседаниях Всероссийской научно-технической конференции (ВНТК) им. профессор В.И. Крутова по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок при кафедре теплофизики МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, 2020-2023 г.г.).
Публикации. По изучаемой в диссертации теме опубликовано 12 статей. Из них 7 - в журналах, рецензируемых ВАК РФ [6, 55, 97, 100, 106, 115, 118]. Общий объем опубликованных работ - 1,3 п.л. По теме диссертации опубликовано 6 материалов конференций [7, 53, 56, 99, 100, 108].
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка литературы и приложения. Объем работы 125 страниц, 106 страниц основного текста, 28 рисунок и 15 таблиц. Список литературы состоит из 153 источников информации, приведенных на 17 страницах. Информация о внедрении результатов работы размещена в Приложении на двух страницах.
ГЛАВА 1 ВОЗМОЖНОСТИ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1.1. Экологические показатели современных дизельных двигателей
Токсичность отработавших газов (ОГ) остается одним наиболее важным показателей при расчете, проектировании и оптимизации конструкции двигателей внутреннего сгорания (ДВС) [2, 3, 5, 28, 64, 71, 78, 114, 122].
Сферы применения дизелей расширяются, увеличивается общее количество автомобилей, наземных установок и других машин с дизельными агрегатами. Поэтому важным научным направлением является снижение токсичности их ОГ [45, 85].
Более того, именно недостаточно высокие экологические качества транспортных установок с дизельными двигателями могут привести к их постепенному замещению электромобилями. Поэтому, улучшение экологических показателей дизелей становятся непременным условием их дальнейшего широкого применения в различных областях промышленности, энергетики и транспорта.
Усредненный состав ОГ отечественных дизельных двигателей приведен в Таблице 1. В результате полного сгорания топлива образуются С02 и Н2О. Результатом недогорания топлива являются СО, СНХ, альдегиды ЯСНО, сажа С. Кроме того ОГ содержат О2, молекулярный азот N и продукты его окисления (ЫОх), газообразные продукты окисления серы из топлива (преимущественно £О2). Т.н. «твердые частицы» включают в себя в первую очередь сажу. В зависимости от многих параметров двигателей, доля ЯОх, СО, СНх, альдегидов ЯСНО, оксидов серы 5О2 составляет до 95% массы всех токсичных компонентов ОГ [28, 78].
Таблица 1.
Усредненный состав ОГ отечественных дизельных двигателей
Компонент ОГ Концентрация Токсичные компоненты ОГ дизелей
в ОГ на раз- на режиме полной нагрузки
личных режи- Концентрация, Удельный вы-
мах г/м3 брос, г/(кВт-ч)
N2 74-78% нет данных нет данных
О2 2-18% нет данных нет данных
Н2О 0,5-9,0% 15-100 нет данных
СО2 1-12% 40-240 нет данных
N0^ 0,004-0,5% 1-8 10-30
в.т.ч.:
N0 0,004-0,5% 1,0-4,5 6-18
N02 0,0001-0,013% 0,1-0,8 0,5-2,0
СО 0,005-0,4% 0,25-2,5 1,5-12,0
Углеводороды СНх 0,009-0,3% 0,25-2,0 1,5-8,0
Бенз(а)пирен С20Н12 0,05-1,0 мкг/м3 (0,2-0,5) 10-6 (1-2) 10-6
Сажа С 0,01-1,1 г/м3 0,05-0,5 0,25-2,0
802 0,0018-0,02% 0,1-0,5 0,4-2,5
Альдегиды ЯСНО 0,002% 1,0-10,0 нет данных
Среди них СО, СО2, углеводороды СНх и оксиды азота ЫОх - компоненты ОГ, нормированию которых законодательством уделяется особое значение.
При этом к наиболее токсичным относятся следующие. Наибольшую значимость среди них имеют монооксид азота (N0, 95-98%), и диоксид азота (N02, 2-5%). Несмотря на меньшую долю, токсичность диоксида азота намного выше токсичности монооксида. Существует несколько механизмов образования оксидов азота - термический (Зельдовича), быстрый и топливный.
Молекулярный азот активно окисляется до достижения максимальной температуры в камере сгорания. Эта фаза соответствует углам ср ПКВ двигателя от ср=360° (ВМТ) до ф=380°. [121].
Содержание CO, как продукта неполного окисления топлива, в ОГ ДВС может быть весьма существенным и достигать 12% в двигателях с искровым зажиганием, работающих на бензине. Присутствие же этого токсичного для организма компонента в атмосфере незначительно для здоровья человека [78]. Присутствие CO в ОГ дизелей невелико: не выше 0,4 - 0,5%. Неполное сгорание топлива, вызывающее образование CO в ОГ, обусловлено возникновением зон с низким а по причине неоднородного рассредоточения топлива в зоне горения. С другой стороны, в зонах с высокой температурой в КС двигателя происходит диссоциация углекислого газа с образованием угарного газа и молекулярного кислорода [71, 78].
Углеводороды CHx в ОГ дизелей в укрупненном масштабе следует рассматривать в двух группах: парафиновые (^4, C2H6, C3H8, С4Н10) и олефино-вые (этилен C2H4, пропилен C3H6, бутилен С4Н8). Остальными в исследовании можно пренебречь ввиду их малой концентрации.
В дизельных ДВС на долю метана приходится 2-6% общего содержания углеводородов в выхлопе [78].
Образование углеводородов в ДВС имеет три основные причины:
- подвпрыск;
- распад топлива под действием высоких температур в ядре и в переднем фронте струи топлива;
- образование топливной пленки на стенках КС;
CHx в ОГ ДВС появляются в основном из-за пристеночных слоёв в камере сгорания, имеющих низкую температуру. Там происходит рекомбинация радикалов, сформировавшихся при сгорании. УВ частицы топлива остаются в холодных слоях размером 0,005 - 0,3 мм.
Еще одна причина недогорания УВ и выбросов СНх с отработавшими газами - это наличие в КС областей с низким а.
Твердые частицы отработавших газов также являются нормируемым токсичным компонентом. Для снижения их количества применяются фильтры твердых частиц. [26, 88]. Твердые частицы можно разделить на два класса:
- растворимые в органических растворителях (масло из системы смазки и несгоревшее горючее);
- нерастворимые в органических растворителях (сажа, сульфаты, как результат сгорания серы из топлива, оксиды металлов, как результат сгорания присадок, добавляемых в масло и топливо).
Сажа - главный среди твердых частиц компонент ОГ дизелей. Главные факторы, вызывающие образование сажи в дизелях: коэффициент избытка воздуха, специфика смесеобразования, свойства топлива, температура и время сгорания топлива в КС. Сажа на 95 - 98% состоят из пористого углерода. Частицы имеют размеры 0,1 - 100 мкм (преимущественно от 0,2 до 1,0 мкм). Степень потери прозрачности ОГ зависит от увеличения оптической плотности ОГ, которая зависит от количественного и размерного состава частиц сажи. Заметное невооруженным глазом дымление возникает при содержании сажи в ОГ больше
-5
чем 0,1 г/м .
Возникновение сажи идет в несколько этапов:
- разложение топлива при высоких температурах;
- появление активных частиц УВ;
- нарастание сажи;
- накапливание частиц сажи;
- её окисление.
Образование сажи и её окисление - два определяющих процесса, результатом которых является содержание сажи в ОГ.
Дым черного цвета является следствием присутствия сажи в выхлопе дизеля. Повышенное дымление наблюдается на переходных режимам работы дизе-
ля. Причина кроется в инерционности системы турбонаддува ДВС. Она вызывает кратковременный недостаток воздуха. Низкое давление наддува и слабые показатели качества распыливания топлива характерны также при малой частоте вращения коленвала и полной нагрузке. В этом случае также наблюдается повышенное содержание черного дыма в ОГ [35, 78].
Сама по себе сажа не токсична, однако её пористая структура подобна активированному углю с большой площадью поверхности из-за чего на ней накапливается десятки канцерогеных различных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Основа ПАУ - это бензольное ядро из шести соединенных в кольцо атомов углерода. Они имеют три одинарных и три двойных связи. Некоторые ещё имеют одну или несколько боковых цепей. Углеводороды в ОГ дизельных двигателей содержат, в основном, молекулы, составленные из 2, 3 и 4 кольцевых элементов и 12-20 атомов углерода [78, 85].
Бенз(а)пирен C20H12 наиболее опасен среди ПАУ. Он также является индикатором иных ПАУ в ОГ. Эти УВ либо присутствуют в топливе и переносятся в ОГ при неполном сгорании, либо образуются в КС в процессе горения в посредством пиролиза тяжелых фракций топлива в зонах с нехваткой О2 [35].
Сажа, подобно активированному углю. Она адсорбирует на своей поверхности в процессе сгорания ПАУ и удерживает их. Также стоит обратить внимание на токсичные альдегиды RCHO и диоксид серы SO2 , содержащиеся в ОГ дизелей [35, 78].
Значения содержания токсичных компоненты в ОГ ДВС регламентируются и ограничиваются законодательствами стран по нижеследующим причинам. Они обладают общетоксическим действием. Вызывают тяжелые болезни человека. Оказывают крайне отрицательное влияние на сельскохозяйственные растения, здоровье животных, окружающую среду в целом. Нормы токсичности многих стран устанавливают для ОГ транспортных ДВС различного назначения максимальные предельно допустимые удельные массовые выбросы токсичных ЫОх, CO, CHx, твердых частиц. Нормы токсичности ОГ транспортных ДВС,
действующие в РФ, соответствуют общеевропейским, в добавление к ранее действующим внутренним ОСТ (37.001.234-81, 37.001.054-86). Они вводят ограничения на эмиссию обозначенных вредных веществ [3, 35, 78].
Например, согласно самым жестким на текущий момент нормам (Евро-6), введенным в РФ в 2018 году, нормы выбросов для дизельных ДВС серийных автомобилей полной массой до 3,5 тонн CO составляют 0,5 г/км, CHx - 0,1 г/км, NOx - 0,06 г/км и ТЦ - 0,005 г/км. В РФ установлены предельные значения дымности ОГ дизелей (ЕЭК ООН R 24 - 03) [35, 78, 85].
Выделяют два типа исследований, отличающихся программами испытаний, измерительной аппаратурой и способами отбора проб - на установившихся режимах и на переходных режимах.
Методы фиксации токсичности и дымности ОГ транспортных двигателей.
Так же, в зависимости от типа транспортного средства и страны испытания (принятого стандарта), контроль уровня токсичности ОГ может проводиться на беговых барабанах или на моторном стенде. ТС небольшой грузоподъемности, оборудованные бензиновыми или дизельными двигателями, испытывают ездовыми циклами.
На текущий момент наибольшее распространение получили следующие циклы испытаний:
• WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure);
• NEDC (New European Driving Cycle);
• FTP-75 (EPA Federal Test Procedure);
• JC08.
Цикл NEDC, являющийся устаревшим, последний раз был модернизирован в 1997 году. Он состоит из четырех повторяющихся городских ездовых циклов ECE-15 (UDC) и одного загородного ездового цикла (EUDC). Начиная с 2019 года все легковые и малотоннажные автомобили в ЕС и некоторых других странах испытываются по циклу WLTP. Ключевые различия между NEDC и WLTP заключаются в более высоких средней и максимальной скоростях, более
широком диапазоне условий движения (город, пригород, главная дорога, шоссе), большим расстоянием, более крутые ускорения и торможения, использованием дополнительного оборудования. Применяется три различных типа циклов в зависимости от удельной мощности - меньшей либо равной 22 Вт/кг, от 22 до 34 Вт/кг и более 34 Вт/кг.
До 2003 года дизельные двигатели грузовых автомобилей испытывали на установившихся режимах, соответствующих режимам 13-режимного цикла ЕСЕ R 49 (Рис. 1.1., а) каждый из которых длился 10 минут (3 режима х.х. с минимальной частотой вращения коленчатого вала, режимы с 10, 25, 50, 75, 100% нагрузки при номинальной частоте вращения пном и режимы с 10, 25, 50, 75, 100% нагрузки при частоте вращения п=0,6пном, соответствующей предельному крутящему моменту [35, 78].
По завершению испытательного режима определяются средние значения концентраций ЯОх, CO, СНХ и эффективная мощность Ne.
Рис. 1.1. Циклы ЕСЕ R 49 (а) и ESC (б) Цикл ESC (European Steady State Cycle) сменил цикл ECE R 49. ESC состоит из 13-ти фиксированных режимов (Рис. 1.1., б). И дополнительно трех произвольных режимов при исследованиях двигателя в составе транспортного средства на беговых барабанах.
ETC (European Transient Cycle) предусматривает испытания двигателей на переходных режимах, имитирующих условия движения транспортного средства по городским и загородным дорогам, а также по автомагистрали. При сертификации на соответствие нормам EURO-3 производители автотранспортных средств имеют возможность выбирать между циклом ESC и циклом ETC. Для сертификации соответствия нормам EURO-4 необходимо провести испытания двигателя по обоим испытательным циклам.
Для характеристики токсичности отработавших газов дизеля по циклу ЕСЕ R 49 для каждого из режимов рассчитываются массовые выбросы токсичных компонентов ОГ в течение часа (ENOx, Eœ, EChx).
Рассчитанные значения выбросов суммируются за весь цикл по каждому компоненту (с учетом коэффициентов Ki, отражающих долю времени каждого режима). После этого, делением на условную среднюю мощность дизеля за цикл испытания определяются удельные выбросы нормируемых веществ в ОГ [78]:
Полученные значения удельных выбросов токсичных компонентов в ОГ, отнесенные к единице вырабатываемой мощности, сравниваются с предельно допустимыми нормами в Таблицы 2.
Дымность ОГ транспортных дизелей, определяется, прежде всего, содержанием в них сажи. Она нормируется на режимах ВСХ (режимы номинальный и предельного крутящего момента), а также на режимах ускорения без нагрузки.
Дымность ОГ дизелей определяется с использованием различной измерительной аппаратуры и в зависимости от этого обозначается:
- относительной оптической плотностью при просвечивании ОГ и измеряется в % по шкале Хартриджа;
- коэффициентом поглощения (м-1);
- единицами Bosch;
-5
- концентрацией в отработавших газах при их фильтрации (по массе, г/м3).
В Таблице 2 указаны наиболее актуальные на текущий момент нормы содержания вредных веществ в ОГ.
Таблица 2
Нормы содержания опасных веществ в массовой
Нормируемый показатель Содержание веществ, г/км
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Улучшение технико-экономических и экологических показателей дизеля, работающего на дизельном биотопливе2021 год, кандидат наук Зуев Никита Сергеевич
Эффективность использования тракторного агрегата при работе на горчично-минеральном топливе2012 год, кандидат технических наук Голубев, Владимир Александрович
Оценка эксплуатационных показателей машинно-тракторного агрегата при работе на метаноло-рапсовой эмульсии2017 год, кандидат наук Иванов, Александр Алексеевич
Увеличение предела применяемости альтернативных топлив с добавками рапсового масла в автотракторных дизелях2019 год, кандидат наук Черемисинов Павел Николаевич
Использование дизельного топлива с добавлением пальмового масла мобильными транспортно-технологическими средствами сельскохозяйственного производства2020 год, кандидат наук Кадиата Чибанда Эмери
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нормуродов Акбаржон Анварович, 2024 год
// ч
>
/ и
\
V к,
дв V
-----
К-- -■>
Ме: Нм
360 320 280 2,4 2,0 1,6 9е
Г
кВтч 260
,- °.....О-2
N8 __• —-
Ма
Л
л
а<—
ет
и
V
«У
-Г-
а
м
\ к,
-----
------
Л
г-
О— ...... -ч —1
М,, Ни
зео 320
1,2 Эе .
кВтч 2Ё0
240
220
1800 а
1800 б
2200 п, мин'1
2200 п, мин-1
в
а -ДТ (1) и 80% ДТ + 20% РМ (2); б -ДТ (1) и 80% ДТ + 20% ПМ (2); в -ДТ (1) и 80% ДТ + 20% МЭРМ (2) Рис. 4.2. Зависимость эффективной мощности Ые двигателя, его крутящего момента Ме, часового расхода топлива коэффициента избытка воздуха а, дымности выхлопа Кх и удельного эффективного расхода топлива от частоты вращения п коленвала дизеля Д-245.12С на режимах внешней скоростной характеристики Например, при частоте п=1080 об/мин (характеристика 1 на Рис. 4.4.) рост доли кислорода от 0,004 до 0,07 (с 0,4 до 7%) ведет к снижению дымности с 31 до 14%, а при частоте п=2400 об/мин (характеристика 8 на Рис. 4.4.) к снижению дымность почти в два раза (с 14 до 7%).
Не.
кВт 80
60
40
20
Ст. кг/ч 20
16 12 8
де.
г/кВтч
300 260 220
— ДТ
N.
м.
-
ст
/
—
к
\
де
Мк,
Нп
360 320 280 240
а
2.0
1,5
К.%
50
10
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 П, об/мин
Рис. 4.3. Параметры дизеля Д-245.12С на режимах одной из полученных ВСХ при его работе на традиционном ДТ (пунктир - ограничительная характеристика по дымности выхлопа по ГОСТ Р 41.24-2003)
1 - 1080; 2 - 1200; 3 - 1400; 4 - 1600; 5 - 1800; 6 - 2000; 7 - 2200;8 - 2400 Рис. 4.4. Зависимость дымности выхлопа дизеля Д-245.12С от доли кислорода в топливе на режимах внешней скоростной характеристики с разными частотами вращения коленчатого вала
Данные, представленные на Рис. 4.4., отражают только зависимость дым-ности от содержания кислорода в топливе, а влияние иных данных не принимается во внимание по следующим причинам:
1) Увеличение количества кислорода в топливе ведет к росту его вязкости и плотности, что должно вести к росту дымности выхлопа, однако, она наоборот падает;
2) Увеличение содержания кислорода приводит к уменьшению его теплотворной способности, однако оно незначительно, следовательно, им можно пренебречь;
3) Цетановое число так же различно для различных видов топлива (спирт, эфир, масло), однако влияние содержания кислород на дымность выхлопа одинаково.
Из изложенного следует вывод, что эффективным средством снижения дымности выхлопа при работе с полной нагрузкой, является добавление кисло-родосодержащих компонентов из растительных масел.
Наиболее критичными по дымности выхлопа являются режимы внешней скоростной характеристики. Это видно из данных, приведенных на Рис. 4.3. При этом частота вращения, меньше частоты вращения при предельном крутящем моменте (п<1600 мин-1). На Рис. 4.4. это прямые линии № № 1, 2, 3, 4. Для этих четырех характеристик эффект снижения дымности ОГ при росте массового содержания кислорода в молекулах рассматриваемых смесевых биотоплив gO2 может быть описан зависимостью вида:
где Кх дт - дымность выхлопа исследуемого дизеля при работе на традиционном ДТ; Кх дт+бд - дымность ОГ этого двигателя, работающего на ДТ с одной из рассмотренных биодобавок. Для четырех рассматриваемых характеристик максимальная погрешность расчета дымности ОГ по представленной формуле составила30-40%.
Таким образом, добавка кислородсодержащих компонентов в ДТ позволяет решить проблему сохранения уровня выбросов ОГ при повышении мощности либо снижении уровня выбросов при сохранении мощностных характеристик.
Анализ рассмотренных выше данных свидетельствует, что повышением содержания в топливе масла рапса, масла подсолнечника и метилового эфира масла рапса на 5 - 15% (при соответствующем увеличении а) можно добиться повышения мощности дизеля. В зависимости от частоты вращения двигателя на режимах внешней скоростной характеристики, увеличение его мощности может составлять до 10%.
4.3. Исследование влияния биодобавок в топливо на нормируемые показатели токсичности выхлопа дизеля
Выбросы нормируемых законодательством токсичных компонентов выхлопа дизелей (ТЧ или дымность ОГ, ЫОх, СО, СНХ) часто находятся в противоречивой зависимости [27, 65, 78, 88].
Например, на Рис. 4.5. представлены характеристики токсичности выхлопа дизеля Д-245, работающего на традиционном дизельном топливе [85]. Анализ данных позволяет сделать ряд выводов:
- выбросы оксидов азота связаны с частотой вращения и нагрузкой, причем уменьшение частоты и увеличение нагрузки вызывают их увеличение;
- выбросы несгоревших углеводородов в меньшей степени зависят от частоты, в большей от уровня нагрузки;
- имеется область минимального содержания монооксида углерода, при этом как уменьшение, так и увеличение нагрузки вызывает рост выбросов.
На Рис. 4.6. представлены зависимости дымности с эмиссией ЫОх, а СО и СНх на режимах ВСХ - предельных мощности и крутящего момента. В стационарном цикле ЕСЕ R49, применяемом для оценки токсичности выхлопа
автомобильных дизельных двигателей средней и большой грузоподъемности, общая доля этих двух режимов в суммарном времени работы двигателя равна 35%.
В качестве топлива рассмотрены традиционное ДТ и его смеси с маслом рапса, маслом подсолнечника и метиловым эфиром масла рапса (в количестве 20% по объему).
Рис. 4.5. Зависимость объемных концентраций ЫОх (а), СО (б) и СНх (в) в выхлопе дизеля Д-245 от частоты п и нагрузки (по среднему эффективному давлению ре)
При работе на внешней скоростной характеристике с п=1500 и 2400 об/мин на смесях ДТ и РМ дымность снижалась с 25% (ДТ) до 8% (работа на смеси 80% ДТ и 20% РМ). На смеси ДТ с маслом подсолнечника и метиловым эфиром масла рапса дымность отработавших газов изменялась в диапазоне значений более узком.
Сыох, ррт
Ссо,ррт
750
500
250
1 >
о—-— д д ^^ ^^ 2 00-Х
3
750
500
250
10
15
20
25 Кх,%
1 <
о X 3
о 2
10
15
20
25 Ку,%
А
Б
Сснх, ррт 500
250
1 >
0 0 ч л
10
15
20
25 Ку,%
Рис. 4.6. Взаимосвязь содержания В МОх (а), СО (б), СНх (в) и дымности
выхлопа дизеля Д-245.12С на режимах предельных мощности и момента на ДТ и его смесях с РМ (1), ПМ (2) и МЭРМ (3) с 20%-м объемным содержанием в смеси этих добавок.
Анализ Рис. 4.6. позволяет выделить несколько взаимосвязей: - наиболее выраженная взаимосвязь между дымностью ОГ и содержанием монооксида углерода - уменьшение дымности с 25 до 8% снижает СО на 40...60% (Рис. 4.6., б);
- аналогичное снижение дымности сопровождается снижением содержания несгоревших углеводородов на 30...50% (Рис. 4.6., в);
- зависимость оксидов азота от дымности ОГ наименее выражена, снижение дымности на такую же величину снижает ЫОх в ОГ на 15.25% (Рис. 4.6., а).
Отраженная на Рис. 4.6., а, б взаимосвязь эмиссии ЫОх и СО с дымно-стью выхлопа согласуется с экспериментальными данными, представленными на Рис. 4.5., а, б. По Рис. 4.5., в следует отметить примерное постоянство (Сенх=150 ррт) концентраций СНх в выхлопе дизеля Д-245 на режимах ВСХ: она практически не зависит от выхопа КХ. Данные Рис. 4.6., в отражают наличие взаимосвязи дымности и эмиссии несгоревших углеводородов. Это вызвано тем, что на Рис. 4.5., в отражены характеристики дизеля на ДТ, а на Рис. 4.6., в принята во внимание работа двигателя на смесях ДТ с маслами рапса, подсолнечника и МЭРМ.
При этом известно, что при переводе дизелей с традиционного дизельного топлива на растительные масла и их производные выбросы СНх сокращаются [83]. Таким образом, учет работы двигателя на рассматриваемых смесевых биотопливах приводит к более выраженной зависимости между эмиссией легких углеводородов и дымности ОГ дизельного двигателя.
4.4. Выводы по четвертой главе
1. Выполненная оценка токсикологических свойств твердых частиц и сажи показала, что основным фактором, определяющим эти свойства, является содержание в ОГ различных ПАУ. Указанные свойства, согласно принятой практике, оценивается с использованием действующих ПДК токсичных веществ в рабочей зоны. Среди всего множества ПАУ, содержащихся в ОГ дизельных двигателей, наиболее представительными являются флоурантен, пи-рен, антрацен, фенантрен, флуорен.
2. Наиболее массовый ПАУ - фенантрен имеет II класс опасности (его
-5
ПДК рабочей зоны составляет 0,8 мг/м ), а достаточно представительный ПАУ - пирен имеет I класс опасности и предельно-допустимую концентра-
Л
цию рабочей зоны, равную 0,03 мг/м ). Наиболее опасный ПАУ - бен-зо(а)пирен хотя и содержится в ОГ в сравнительно небольших количествах -
-5
0,0002-0,0005 мг/м , но при этом этот ПАУ имеет I класс опасности, а его
-5
ПДК рабочей зоны равна 0,00015 мг/м . Приведенные данные подтверждают настоятельную необходимость снижения выбросов твердых частиц с ОГ дизельных двигателей.
3. Добавление в традиционное моторное ДТ кислородсодержащих веществ является эффективным методом снижения эмиссии ТЧ. К ним относятся растительные масла и производные от них (напр. метиловые эфиры). В качестве подобных добавок исследовано применение масел рапса и подсолнечника, а также МЭРМ.
4. При исследовании влияния биодобавок в традиционное моторное ДТ на дымность выхлопа использованы данные экспериментальных исследований дизеля Д-245.12С, при работе на работающего на традиционном ДТ с добавлением обозначенных выше биотоплив. Объемное содержание этих биотоплив в традиционном ДТ составляло от 0 до 60%.
5. Установлена зависимость дымности выхлопа от содержания кислорода (по массе) в исследуемых биотопливах на основе смесей. Согласно ей, увеличение доли кислорода с 0,4%, что характерно чистому дизельному топливу (т.е. примеси), до 7% (содержание кислорода в смеси 40% ДТ и 60% РМ) снижает дымность ОГ в 2-2,5 раза. На основе данной взаимосвязи предложена зависимость дымности ОГ дизеля от массового содержания кислорода в молекулах рассматриваемых смесевых биотоплив.
6. Для режимов внешней скоростной характеристики установлена взаимосвязь дымности выхлопа Кх с эмиссией ЫОх, СО и СНх. Рассматривалась работа дизеля Д-245.12С на режиме ВСХ с предельным крутящим мо-
ментом при п=1500 мин-1 (режим) и режиме предельной мощности при п=2400 мин-1 на чистом традиционном дизельном топливе и на его 20% смесях (по объему) с маслом рапса, маслом подсолнечника и метиловым эфиром масла рапса.
При работе на рассматриваемых режимах на смесях ДТ и масла рапса дымность изменялась от 25% при работе исключительно на ДТ, и до 8% на смеси 80% традиционного дизельного топлива и 20% масла рапса, по шкале Хар-триджа.
7. Наиболее выраженной является взаимосвязь эмиссии в ОГ угарного газа СО и дымности выхлопа КХ. Снижению КХ с 25 до 8% на режимах ВСХ соответствует 40.60% снижение эмиссии СО. Взаимосвязь эмиссии СНх и его дымности КХ. не так сильно выражена. Уменьшению КХ с 25 до 8% соответствует 30.50% уменьшение эмиссии СНх. Взаимосвязь эмиссии ЫОх и дымности выхлопа КХ . наименее выражена. Уменьшению дымности выхлопа в приведенном диапазоне соответствует 15.25% уменьшение эмиссии ШОХ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненные расчетные и экспериментальные исследования позволяют сделать вывод, что применение биотоплив из растительных масел способствует улучшению экологических показателей дизельного двигателя. Результаты проведенной работы сводятся к следующим основным выводам и рекомендациям:
1.При помощи программного комплекса Ansys Fluent проведено моделирование стационарного течения дизельного топлива, масла рапса, эмульсии дизельного топлива и этилового спирта в проточной части распылителя форсунки. Выбраны различные противодавления впрыскиванию 0,1 и 8,9 МПа, характерные для условий камеры сгорания, при одинаковом давлении на входе в область расчета, равном 51,5 МПа.
2. Эмульгирование масла рапса влияет на физико-химические свойства получаемого топлива. В результате изменяются параметры потока в распылителе форсунки. Проведение расчетных исследований в обоих случаях противодавления показало наибольшую скорость течения топлива на выходе из распыливающего отверстия при использовании традиционного ДТ, среднюю скорость - топлива на основе эмульсий, наименьшую - масла рапса. Максимальная кинетическая энергия турбулентности потока, соответственно, характерна при использовании масла рапса, средняя - для топлива на основе эмульсий, наименьшая - для традиционного ДТ. Также наблюдается сильная зависимость кинетической энергии турбулентности потока от противодавления - наибольшее влияние вид топлива оказывает при малом противодавлении (0,1 МПа), при большом противодавлении разница между рассмотренными видами соизмерима.
3. Для определения возможности использования рассматриваемых видов топлива рассмотрены экспериментальные данные, полученные на дизеле Д-245.12С. В качестве топлива были использованы смесевые топлива (смесь
традиционного дизельного топлива и масла рапса) с содержанием масла рапса от 0 до 60%. Также были рассмотрены две эмульсии - № 1 - 10% - я водная эмульсия с содержанием 67% традиционного дизельного топлива и 23% масла рапса и № 2 - 13% - я водная эмульсия с содержанием 57% традиционного дизельного топлива и 30% масла рапса.
4. Проведение экспериментальных исследований позволило установить улучшение основных показателей токсичности выхлопа двигателя, к которым относятся эмиссия ЫОХ, СНх и дымность. При этом отмечена низкая зависимость эффективного КПД дизеля от вида применяемого топлива. Также оценено использование воды на токсические показатели ОГ и выявлено ее большее влияние, чем применение масла рапса.
5. За счет быстрого испарения воды, содержащейся в составе эмульсии, происходит дополнительная турбулизация струй топлива, что улучшает работу дизеля, повышает качество процессов распыливания и смесеобразования. Также решается проблема закоксовывания распыливающих отверстий форсунок и носков распылителей.
6. Для возможности оценки влияния биотоплив на основе смесей и эмульсий применен обобщенный критерий токсичности выхлопа в виде суммы концентраций в них оксидов азота и сажи (дымность). При этом рассматривается работа двигателя на двух режимах ВСХ - режимах предельных мощности и крутящего момента.
7. Применение каждого вида исследуемого топлива позволило улучшить экологические показатели ОГ дизеля по сравнению с ДТ. При этом, согласно обобщенному критерию, наилучшие результаты получены при использовании эмульсии № 2. Значение принятого обобщенного критерия токсичности отработавших газов является минимальным и равно = 0,721.
8. Применение эмульсии № 2 позволило уменьшить дымность на режиме предельной мощности с 16,0 до 7,5%, а на режиме предельного крутящего момента с 28,0 до 21,5%. При этом интегральные удельные выбросы ЫОх (на ре-
жимах 13-режимного цикла) снизились с 6,610 до 5,552 г/(кВт-ч), СО - с 3,612 до 3,316 г/(кВт-ч), интегральный удельный выброс СНХ возрос с 1,638 до 2,071 г/(кВт-ч).
9. Оценена способность добавок в традиционное дизельное топливо, изготовленных из растительных масел (масла рапса и подсолнечника, метиловый эфир масла рапса), снижать эмиссию ТЧ в выхлопе дизеля. Для этого применялись экспериментальные данные по дизелю Д-245.12С на традиционном ДТ с добавками обозначенных биотоплив. Объемное содержание добавок варьировалось от 0 до 60%.
10. Выявлена зависимость дымности выхлопа от состава исследуемых то-плив. В качестве аргумента определено содержание кислорода в топливе. При повышении данного показателя с 0,4% (чистое ДТ) до 7% (соответствует добавке 60% масла рапса) дымность выхлопа снижается в 2 - 2,5 раза. Предложена зависимость дымности выхлопа от содержания кислорода в молекулах био-топлив. На режимах ВСХ установлена связь дымности выхлопа с эмиссией в отработавших газах нормируемых вредных веществ СО, СНХ и ЫОх.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автомобильные двигатели: Учебник для ВУЗов / М.Г. Шатров [и др.]. Под ред. М.Г. Шатрова. Издательский центр «Академия», М., 2013. 464 с.
2. Автотранспорт и экология мегаполисов / А.А. Ипатов [и др.]. Экология машиностроения, М., 2011. 252 с.
3. Азаров В.К. Разработка комплексной методики исследований и оценки экологической безопасности автомобилей: Дисс. ... к.т.н.: 05.05.03. ФГУП «НАМИ», М., 2014. 135 с.
4. Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания / А.А. Александров [и др.]. Под ред. А.А. Александрова, В.А. Маркова. ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», М., 2012. 791 с.
5. Альферович В.В. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. Анализ состава отработавших газов. Минск: Белорусский национальный технический университет, 2016. 54 с.
6. Анализ моторных свойств биотоплива, полученного из таллового масла / А.А. Нормуродов [и др.] // Грузовик. М., 2022. № 8. С. 24-30.
7. Анализ показателей токсичности отработавших газов дизеля, работающего на нефтяном дизельном топливе с добавками растительных масел / А.А. Нормуродов [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2020. № 6. С. 116 (Тезисы доклада на ВНТК в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2020 г.).
8. Апатенко А.С., Руденко И.И., Прибытков А.С. Влияние биотопливных композиций в дизельном топливе на параметры двигателя // Ремонт, восстановление и модернизация. 2022. №3. С. 24-27.
9. Аттия А.М.А., Кульчицкий А.Р. Управление структурой водотопливной эмульсии // ResearchpapersofLithuanianUniversityofAgriculture. 2012. Vol. 46. № 2-3. P. 112-126.
10. Аттия А.М.А. Улучшение экологических и экономических показателей дизеля за счет изменения структуры водотопливной эмульсии: Дисс. ... к.т.н.:
05.04.02. Владимир: ФГОУ ВПО «Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых», 2012. 133 с.
11. Белов Е.А. Исследование работы топливной аппаратуры судовых дизелей на водотопливных эмульсиях: Дисс. ... к.т.н: 05.08.05. Новосибирск: Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2004. 92 с.
12. Бижаев А.В., Девянин С.Н. Снижение токсичности отработавших газов дизеля путем подачи топлива с водой в камеру сгорания // Автогазозаправоч-ный комплекс + альтернативное топливо. 2019. Т. 18, № 12. С. 586-588.
13. Бижаев А.В. Повышение экологической безопасности тракторного дизеля добавкой воды в цилиндры: Дисс. ... к.т.н: 05.20.01. Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева, М., 2016. 183 с.
14. Биотоплива для двигателей внутреннего сгорания / В.А. Марков [и др.]. М.: НИЦ «Инженер» (Союз НИО), 2016. 292 с.
15. Биотоплива и другие энергоносители для колесных транспортных средств / В.К. Азаров [и др.] // Транспорт на альтернативном топливе. 2012. № 3. С. 72-74.
16. Бирюков В.В. Методы повышения эффективности работы дизеля при использовании этанола в качестве экологической добавки к дизельному топливу: Дисс. ... к.т.н.: 05.04.02. МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2017. 173 с.
17. Быковская Л.И. Оценка эффективности применения многокомпонентных биотоплив в дизельных двигателях сельскохозяйственных машин: Дисс. ... к.т.н.: 05.20.01. МГАУ им. В.П. Горячкина, М., 2013. 184 с.
18. Вальехо Мальдонадо П.Р., Марков В.А., Трифонов В.Л. Двухфазная подача топлива в транспортном дизеле, работающем на биотопливах // Транспорт на альтернативном топливе. 2019. № 1. С. 51-61
19. Вальехо Мальдонадо П.Р., Девянин С.Н., Марков В.А. Сравнительные испытания альтернативных топлив для дизельных двигателей // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2014. № 6. С. 59-72.
20. Васильев Ф.П. Методы оптимизации. Факториал Пресс, М., 2002. 824 с.
21. Гайворонский А.И., Гордин В.М., Марков В.А. Проблемы и перспективы использования безуглеродных и низкоуглеродных моторных топлив в условиях различных сценариев перехода к углеродно-нейтральной энергетике // Двигателестроение. 2022. № 2. С. 4-28.
22. Герасимов А.Т., Травкин Ю.В. Применение водотопливной эмульсии для снижения токсичности дизельного двигателя // Известия ВУЗов. Лесной журнал. 1992. № 2. С. 63-67.
23. Глазков Ю.Е., Доровских Д.В. Анализ исследований снижения дымно-сти отработавших газов автотракторных дизелей // В сб.: Проблемы экономичности и эксплуатации автотракторной техники: материалы XXXIV Международной научно-технической конференции имени Михайлова В.В. Саратов, 2021. С. 111-115.
24. Глазков Ю.Е., Глазкова М.М. Анализ особенностей эксплуатации двигателей транспортных средств на различных видах биотоплива // Тенденции развития науки и образования. 2020. № 67-2. С. 27-30.
25. Година Е.Д. Определение теплоты сгорания дизельного смесевого топлива с добавкой соевого масла // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. 2013. Т. 10, № 5. 25-29.
26. Голубев И.Г., Руденко И.И., Панферов В.И. Методика и результаты испытания дизелей на смесевом топливе // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: сборник материалов VII-й Международной научно-практической конференции «ИнформАгро-2014». Минсельхоз России, М., 2014. С. 357-359.
27. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Исследование работы дизеля КА-МАЗ-740 при использовании водотопливной эмульсии // Вестник РУДН. Инженерные исследования. 2004. № 2. С. 16-19.
28. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. Изд-во Российского университета дружбы народов, М., 1998. 216 с.
29. ГОСТ 17.2.2.02-98. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1998. 15 с.
30. ГОСТ 21393-75. Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов. ИПК Изд-во стандартов, М., 2000. 7 с.
31. ГОСТ 24028-2013. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Дым-ность отработавших газов. Нормы и методы определения. Стандартинформ, М., 2014. 15 с.
32. ГОСТ ISO 8178-4-2013. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 4. Испытательные циклы для двигателей различного применения на установившихся режимах. Стандартин-форм, М., 2014. 36 с.
33. ГОСТ Р 41.24-2003 (Правила ЕЭК ООН № 24). Единообразные предписания, касающиеся: I. Сертификации двигателей с воспламенением от сжатия в отношении дымности; II. Сертификации автотранспортных средств в отношении установки на них двигателей с воспламенением от сжатия, сертифицированных по типу конструкции; III. Сертификации автотранспортных средств с двигателями с воспламенением от сжатия в отношении дымности; IV. Измерения мощности двигателей. ИПК Издательство стандартов, М., 2004. 36 с.
34. ГОСТ Р 51250-99. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения. Изд-во Стандартов, М., 1999. 20 с.
35. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Fuel Equipment Control System of Diesel Engines. Пекин: Beijing Institute of Technology Press, 2014. 430 p.
36. Грехов Л.В., Габитов И.И., Неговора А.В. Конструкция, расчет и технический сервис топливоподающих систем дизелей. Изд-во «Легион-Автодата», М., 2013. 292 с.
37. Гусаков С.В., Девянин С.Н., Марков В.А. Экспериментальное определение кинетических констант воспламенения биотоплив в условиях ДВС // Грузовик. 2013. № 6. С. 40-47.
38. Данщиков В.В., Закржевский В.П., Гладков О.А. Особенности рабочего процесса высокооборотного двигателя при различных способах подачи воды в камеру сгорания // Двигателестроение. 1988. № 10. С. 60-61.
39. Данщиков В.В. Совершенствование процессов получения и сжигания эмульгированного дизельного топлива в высокооборотных дизелях: Дисс. ... к.т.н: 05.04.02. С.-Петербург: ЦНИДИ, 1992. 116 с.
40. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / С.И. Ефимов [и др.]. Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. Машиностроение, М., 1985. 456 с.
41. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / Д.Н. Вырубов [и др.]. Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. Машиностроение, М., 1983. 372 с.
42. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов: Учебник для ВУЗов / Г.А. Вершина [и др.]. Минск: БНТУ, 2022. 80 с.
43. Дунин А.Ю. Улучшение энергетических и экологических показателей дизельного ДВС путем применения водородосодержащей добавки // Известия МГТУ МАМИ. 2022. Т. 16, № 2. С. 125-133.
44. Ерохов В.И. Совершенствование экологических параметров современных дизелей // АвтоГазоЗаправочный комплекс + Альтернативное топливо. 2014. № 12. С. 23-32.
45. Ерохов В.И. Токсичность современных автомобилей: Методы и средства снижения вредных выбросов в атмосферу. Изд-во «Форум», М., 2019. 458 с.
46. Ерохов В.И. Экологические показатели современных наземных транспортных средств // Грузовик. 2020. № 9. С. 16-27.
47. Ершов Ю.А., Зайцев Н.И. Основы биохимии для инженеров / Под ред. С.И. Щукина. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2010. 359 с.
48. Звонов В.А., Козлов А.В., Теренченко А.С. Исследование эффективности применения в дизельных двигателях топливных смесей и биотоплив // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). 2008. Т. LII, № 6. С. 147-151.
49. Звонов В.А., Корнилов Г.С., Козлов А.В. Оценка и контроль выбросов дисперсных частиц с отработавшими газами дизелей. Изд-во Прима-Пресс-М, М., 2005. 312 с.
50. Зенин А.А. Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и биотопливах на основе рапсового масла: Дисс. ... к.т.н: 05.04.02. МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2009. 222 с.
51. Илюшин Д.Н., Курапин А.В., Салыкин Е.А. Определение сжимаемости смесей дизельного топлива с пальмовым маслом // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. 2023. № 1. С. 21-29.
52. Использование растительных масел и топлив на их основе в дизельных двигателях / В.А. Марков [и др.]. ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», М., 2011. 536 с.
53. Исследование возможности снижения дымности отработавших газов дизелей введением биодобавок растительного происхождения в топливо / А.А. Нормуродов [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2023. № 1. С. 108 (Тезисы доклада на ВНТК в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2022 г.).
54. Исследование дизельного топлива с добавками пальмового масла / П.П. Ощепков [и др.] // Транспорт на альтернативном топливе. 2018. № 5. С. 56-62.
55. Исследование работы дизельного двигателя на смесевых и эмульгированных биотопливах с добавками рапсового масла / А.А. Нормуродов [и др.] // Двигателестроение. М., 2023. № 1. С. 70-90.
56. Исследование работы дизеля на смесевых биотопливах с добавками рапсового масла / А.А. Нормуродов [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Машиностроение. 2023. № 1. С. 108-109 (Тезисы доклада на ВНТК в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2022 г.).
57. Кавтарадзе Р.З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы: Учебник для ВУЗов. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2016. 589 с.
58. Кадиата Ч.Э., Федянов Е.А. Эффективность использования дизельного топлива с добавками пальмового масла в сельскохозяйственной мобильной технике // В сб.: Актуальные вопросы совершенствования технической эксплуатации мобильной техники: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию кафедры технической эксплуатация транспорта. 2020. С. 201-206.
59. Козлов А.В. Оценка выбросов вредных веществ автомобилями в условиях эксплуатации // Автомобильная промышленность. 1999. № 2. С. 37-40.
60. Козлов А.В., Теренченко А.С. Современные зарубежные требования к уровню энергетической эффективности АТС и технология их обеспечения // Автомобильная промышленность. 2013. № 11. С. 36-40.
61. Кратко А.П., Филипосянц Т.Р. Исследование рабочих процессов автомобильных дизелей с применением водотопливной эмульсии // «Исследование, конструирование и расчет тепловых двигателей внутреннего сгорания»: Сборник трудов НАМИ. 1991. С. 92-99.
62. Кулешов А.С., Кулешов А.А., Гордин М.В. Расчетные исследования рабочего процесса тепловозного дизельного двигателя с добавками водорода к жидкому нефтяному топливу // Двигателестроение. 2023. № 2. С. 62-83.
63. Кулешов А.С. Развитие методов расчета и оптимизация рабочих процессов ДВС: Дисс. ...д.т.н.: 05.04.02. МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2011. 235 с.
64. Кутенев В.Ф., Звонов В.А., Корнилов Г.С. Научно-технические проблемы улучшения экологических показателей автотранспорта // Автомобильная промышленность. 1998. № 11. С. 7-11.
65. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: Учебное пособие для ВУЗов. Изд-во «Академический проект», М., 2004. 398 с.
66. Кухарёнок Г.М., Березун В.И. Улучшение экологических показателей дизеля. Минск: Белорусский национальный технический университет, 2019. 149 с.
67. Лерман Е.Ю., Гладков О.А. Высококонцентрированные водотопливные эмульсии - эффективное средство улучшения экологических показателей легких быстроходных дизелей // Двигателестроение. 1986. № 10. С. 35-37.
68. Ливанский А.Н. Повышение эффективности работы дизеля при использовании водотопливных эмульсий, полученных ультразвуковым методом. Дисс. ... к.т.н: 05.04.02. МАДИ, М., 2015. 193 с.
69. Лиханов В.А., Лопатин О.П. Исследование показателей рабочего процесса быстроходного малоразмерного дизеля при работе на этаноле и рапсовом масле // Двигателестроение. 2022. № 2. С. 61-71.
70. Лиханов В.А., Россохин А.В. Физико-химические свойства, морфология, структура и реакционная способность частиц сажи отработавших газов дизелей // Двигателестроение. 2022. № 3. С. 64-69.
71. Лиханов В.А., Сайкин А.М. Снижение токсичности автотракторных дизелей. Колос, М., 1994. 224 с.
72. Ложкин В.Н., Гипотезы и практика экологической эффективности водно-топливных эмульсий в дизелях // 9-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса: материалы докладов международной научно-технической конференции. МАДИ (ГТУ), М., 2021, С. 272282.
73. Ложкин В.Н., Николаенко А.В. Экологические проблемы автомобильного транспорта в России и пути их решения // Двигателестроение. 2002. № 4. С. 31-33.
74. Ложкин В.Н., Сафиуллин Р.Н., Шнайдер М.А.Комплексное совершенствование рабочих процессов дизелей для улучшения экономических и экологических характеристик // Двигателестроение. 2006. № 3. С. 43-47.
75. Льотко В., Луканин В.Н., Хачиян А.С. Применение альтернативных то-плив в двигателях внутреннего сгорания. Изд-во МАДИ (ТУ), М., 2000. 311 с.
76. Малов Р.В. К вопросу о механизме внутрикапельного распыливания эмульсий // Двигателестроение. 1991. № 4. С. 12-13.
77. Малов Р.В., Пекшев В.В. Эмульгирование топлива и экологические характеристики дизеля // Автомобильная промышленность. 1992. № 8. С. 15-18.
78. Марков В.А., Девянин С.Н., Неверова В.В. Показатели токсичности отработавших газов дизельного двигателя, работающего на многокомпонентных смесевых биотопливах // Безопасность в техносфере. 2015. № 5. C. 15-27.
79. Марков В.А., Девянин С.Н., Камалтдинов В.Г., Неверов В.А., Са Бо-вэнь. Расчетное исследование процессов топливоподачи и распыливания биотоплива в камере сгорания дизеля // «Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса»: материалы докл. междунар. науч.-тех. конф. «9-е Луканинские чтения». МАДИ (ГТУ), М., 2021. C. 66-67.
80. Марков В.А., Девянин С.Н., Нагорнов С.А. Использование водно-биотопливной эмульсии в автотракторных дизелях // Наука в центральной России. 2015. № 1. С. 71-78.
81. Маркова В.В. Разработка методик оценки эффективности использования биотоплив из растительных масел в автотракторных двигателях: Дисс. ... к.т.н.: 05.20.01. МГАУ им. В.П. Горячкина, М., 2013. 192 с.
82. Машиностроение. Энциклопедия. Том IV. Двигатели внутреннего сгорания / Л.В. Грехов [и др.]. Под ред. А.А. Александрова, Н.А. Иващенко. Машиностроение, М., 2013. 784 с.
83. Моторные топлива, производимые из растительных масел / В.А. Марков [и др.]. Под ред. В.А. Маркова. Рига: Изд-во Lambert Academic Publishing, 2019. 420 с.
84. Неверов В.А. Улучшение экологических и эффективных показателей дизеля совершенствованием процесса распыливания нефтяного и альтернативных топлив. Дисс. ... к.т.н.: 05.04.02. МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2022. 158 с.
85. Нефтяные моторные топлива: экологические аспекты применения / В.А. Марков [и др.]. Под ред. А.А. Александрова, В.А. Маркова. ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», М., 2014. 691 с.
86. Новиков Л.А. Корчинский В.С. Оценка дополнительных затрат судовладельцев при использовании SCR-технологии на судах // Двигателестроение. 2016. № 3. С. 23-31.
87. Опыт снижения токсичности отработавших газов дизелей за счет подачи воды / А.К. Болотов [др.] // Двигателестроение. 1982. № 7. С. 48-50.
88. Оценка и контроль выбросов дисперсных частиц с отработавшими газами дизелей / В.А. Звонов [и др.]. Изд-во «Прима-Пресс-М», М., 2005. 312 с.
89. Патрахальцев Н.Н., Аношина Т.С., Камышников Р.О. Снижение расхода топлива и вредных выбросов дизеля на режимах малых нагрузок методом изменения рабочего объема // Двигателестроение. 2015. № 1. С. 26-29.
90. Патрахальцев Н.Н., Савастенко А.А. Применение в дизелях нетрадиционных топлив, как добавок к основному. Изд-во «Легион-Автодата», М., 2014. 162 с.
91. Пискунов И.В., Ершов М.А., Глаголева О.Ф. Альтернативные виды топлив для устойчивого развития транспортного сектора. Часть 3. Биотопливо // Транспорт на альтернативном топливе. 2021. № 6. С. 39-46.
92. Плотников С.А., Карташевич А.Н., Черемисинов П.Н. Улучшение смесей дизельного топлива с рапсовым маслом для использования в тракторных дизелях // Двигателестроение. 2017. № 4. С. 21-24.
93. Плотников Л.В., Мажейко Н.А., Бусов К.А. Совершенствование процесса распыливания топлива в поршневых ДВС // Двигателестроение. 2014. № 3. С. 8-11.
94. Попель О.С., Фортов В.Е. Возобновляемая энергетика в современном мире. Издательский дом МЭИ, М., 2015. 450 с.
95. Пономарева А.А., Самуйлова Е.О., Лесных А.В., Топливно-энергетические ресурсы. СПб: Университет ИТМО, 2021. 107 с.
96. Приходько А.М. Исследование испарения капель моторных топлив и ВТЭ с нагретой поверхности // Двигателестроение. 1991. № 5. С. 5-7.
97. Производство биодизельного топлива из отходов деревообрабатывающей промышленности / А.А. Нормуродов [и др.] // Автомобильная промышленность. 2022. № 8. C. 29-37.
98. Рабочий процесс дизелей при применении альтернативных топлив / Г.М. Кухарёнок [и др.]. Минск: Новое знание, 2017. 253 с.
99. Расчетные исследования показателей дизеля, работающего на нефтяном дизельном топливе с добавками растительных масел / А.А. Нормуродов [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2021. № 4. С. 104105 (Тезисы доклада на ВНТК в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2021 г.).
100. Расчетные исследования процесса топливоподачи дизельного двигателя при его питании дизельным топливом и биотопливом / А.А. Нормуродов [и др.] // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. М., 2023. № 1. С. 1-7.
101. Са Бовэнь. Улучшение эксплуатационно-технических показателей дизеля совершенствованием процесса топливоподачи и свойств топлива. Дисс. ... к.т.н.: 05.04.02. МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2021. 139 с.
102. Савельев Г.С., Кочетков М.Н. Расчет параметров топливной системы тракторного дизеля при его адаптации к работе на рапсовом масле // Транспорт на альтернативном топливе. 2009. № 4. С. 60-67.
103. Савельев Г.С. Применение газомоторного и биодизельного топлива в автотракторной технике. ГНУ «ВИМ Россельхозакадемии», М., 2009. 216 с.
104. Синицын В.А., Кулманаков С.С. Экологические показатели вредных выбросов при работе на смесевых биотопливах // Известия Волгоградского го-
сударственного технического университета. Серия «Процессы преобразования энергии и энергетические установки». Выпуск 4. 2012. № 12. С. 18-22.
105. Снижение выбросов вредных веществ дизельных двигателей / Г.М. Кухарёнок и [др.]. Новое знание, М., 2014. 220 с.
106. Снижение дымности отработавших газов дизельных двигателей введением биодобавок растительного происхождения в топливо / А.А. Нормуродов [и др.] // Транспорт на альтернативном топливе. 2022. № 1. С. 47-59.
107. Сжигание и термическая переработка органических топлив. Твердое топливо: учебное пособие для ВУЗов / А.Б. Бирюков [и др.]. Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2014. 232с.
108. Сравнительный анализ параметров впрыскивания и распыливания дизельного топлива, рапсового масла и их смесей в дизелях различных типов / А.А. Нормуродов [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2021. № 4. С. 102-103 (Тезисы доклада на ВНТК в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2021 г.).
109. Столярчук Л.В., Черновец Е.Г., Асанов А.Ю. Влияние способа подачи воды в цилиндр на экономичность и экологические показатели дизельного двигателя // Двигателестроение. 2008. № 4. C. 52-55.
110. Тепловые двигатели установок электро- и теплоснабжения, использующие биотоплива: Учебное пособие для ВУЗов / В.Ф. Каменев [и др.]. Изд-во МАДИ, М., 2014. 92 с.
111. Терещенко К.И., Воржев Ю.И. Применение водотопливных эмульсий на транспортных дизелях // «Совершенствование системы ремонта и технического обслуживания тепловозов»: Сборник трудов ВНИИЖТ. Транспорт, М., 1995. С. 162-173.
112. Технология биотоплив: учебное пособие для ВУЗов / Е. Д. Гельфанд. Архангельск, 2012. 60 с.
113. Токсичность автотракторных двигателей и способы её снижения / Н.П. Самойлов [и др.]. Под ред. Н.П. Самойлова. Казань: Изд-во Казанского университета, 1997. 169 с.
114. Толшин В.И., Якунчиков В.В. Режимы работы и токсичные выбросы отработавших газов судовых дизелей. Изд-во МГАВТ, М., 1999. 190 с.
115. Улучшение показателей токсичности отработавших газов дизелей при подаче воды в цилиндры / А.А. Нормуродов [и др.] // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. М., 2020. Т. 19, № 8. С. 354-363.
116. Уханов А.П., Уханов Д.А., Глущенко А.А. Эксплуатационные материалы. Изд-во «Лань», М., 2023. 147 с.
117. Фортов В.Е., Попель О.С. Состояние развития возобновляемых источников энергии в мире и в России // Теплоэнергетика. 2014. № 6. С. 4-13.
118. Характеристики впрыскивания дизельного топлива, рапсового масла и их смесей в дизелях различных типов / А.А. Нормуродов [и др.] // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. М., 2021. Т. 20, № 4. С. 167178.
119. Шепельский Ю.Л. Основные задачи применения эмульгированных вязких топлив и методы их решения // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1989. № 9. С. 58-62.
120. Школьный А.А., Сенчило В.В. Анализ процесса испарения водотоп-ливных эмульсий методами теории бинарных смесей // Двигателестроение. 1987. № 8. С. 6-8, 23.
121. Шумовский В.С. Улучшение показателей транспортного дизеля путем совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования. Дисс. ... к.т.н.: 05.04.02. МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2016. 165 с.
122. Экологические аспекты применения моторных топлив на транспорте / В.Ф. Кутенев, В.А. Звонов, В.И. Черных и др. // Межвуз. сб.: «Автомобильные и тракторные двигатели». Изд-воТУ «МАМИ», М., 1998. Вып. 14. С. 150-160.
123. Agarwal D., Kumar L., Agarwal A.K. Performance Evaluation of a Vegetable Oil Fuelled Compression Ignition Engine // Renewable Energy. 2008. Vol. 33. No. 6. P. 1147-1156.
124. Anantha Raman L., Deepanraj B., Rajakumar S. et al. Experimental Investigation on Performance, Combustion and Emission Analysis of a Direct Injection Diesel Engine Fuelled with Rapeseed Oil Biodiesel // Fuel. 2019. Vol. 246. P. 69-74.
125. Atmanli A., Ileri E., Yuksel B. et al. Extensive Analyses of Diesel-Vegetable Oil-n-Butanol Ternary Blends in a Diesel Engine // Applied Energy. 2015. Vol. 145. P. 155-162.
126. Babu A.K., Devaradjane G. Vegetable Oils and their Derivatives as Fuels for CI Engines: an Overview // SAE Technical Paper Series. 2003. № 2003-01-0767. P. 1-18.
127. Che Mat S., Idroas M.Y., Hamid M.F. et al. Performance and Emissions of Straight Vegetable Oils and its Blends as a Fuel in Diesel Engine: A Review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 82. P. 808-823.
128. Dey P., Ray S. Optimization of Waste Vegetable Oil-Diesel Blends for Engine Performance: A Response Surface Approach // Arabian Journal for Science Engineering. 2020. Vol. 45. P. 7725-7739.
129. Hazar H., Sevinc H. Investigation of the Effects of Pre-Heated Linseed Oil on Performance and Exhaust Emission at a Coated Diesel Engine // Renewable Energy. 2019. Vol. 130. P. 961-967.
130. Hountalas D.T., Mavropoulos G.C., Zannis T.C. et al. Use of Water Emulsion and Intake Water Injection as NOx Reduction Techniques for Heavy Duty Diesel Engines // SAE Technical Paper Series. 2006. № 2006-01-1414. P. 1-15.
131. Iwashiro Y., Tsurushima T., Nishijima Y. et al. Fuel Consumption Improvement and Operation Range Expansion in HCCI by Direct Water Injection // SAE Technical Paper Series. 2002. № 2002-01-0105. P. 1-9.
132. Kee S.-S., Mohammadi A., Hirano H. Experimental Study on Combustion Characteristics and Emissions Reduction of Emulsified Fuels in Diesel Combustion
Using a Rapid Compression Machine // SAE Technical Paper Series. 2003. № 200301-1792. P. 1-8.
133. Kegl B., Kelg M., Pehan S. Green Diesel Engines Biodiesel Usage in Diesel Engines. Spring, 2013, 265 p.
134. Labecki L., Cairns A., Xia J. et al. Combustion and Emission of Rapeseed Oil Blends in Diesel Engine // Applied Energy. 2012. Vol. 95. P. 139-146.
135. Liang Y., Shu G., Wei H. et al. Effect of Oxygen Enriched Combustion and Water-Diesel Emulsion on the Performance and Emissions of Turbocharged Diesel Engine // Energy Conversion and Management. 2013. Vol. 73. P. 69-77.
136. Markov V.A., Sa Bowen, Devyanin S.N. Investigation of the Performances of a Diesel Engine Operating on Blended and Emulsified Biofuels from Rapeseed Oil // Energies. 2021. Vol. 14. Art.No 6661. P. 1-28.
137. Masimalai S.K., Mayakrishnan J. A Comprehensive Study on Performance, Emission and Combustion Behavior of a Compression Ignition Engine Fuelled with WCO (Waste Cooking Oil) Emulsion as Fuel // Journal of the Energy Institute. 2014. Vol. 87. No 3. P. 263-271.
138. Morimune T., Yamaguchi H., Konishi K. Exhaust Emissions and Performance of Diesel Engine Operating on Waste Food-Oil // Transactions of the JSME, Ser. B. 2000.Vol. 66. No 641. P. 294-299.
139. Moussa O., Tarlet D., Massoli P. et al. Investigation on the Conditions Leading to the Micro-Explosion of Emulsified Fuel Droplet Using Two Colors LIF Method // Experimental Thermal and Fluid Science. 2020. Vol. 116. No 4. Art. 110106. P. 1-31.
140. Ochoterena R., Lif A., Nyden M. et al. Optical Studies of Spray Development and Combustion of Water-in-Diesel Emulsion and Microemulsion Fuels // Fuel. 2010. Vol. 89. No. 1. P. 122-132.
141. Qi D.H., Lee C.F., Jia C.C. et al. Experimental Investigations of Combustion and Emission Characteristics of Rapeseed Oil-Diesel Blends in a Two Cylinder
Agricultural Diesel Engine // Energy Conversion and Management. 2014. Vol. 77. P. 227-232.
142. Rainer P., Simon C. Einfluss der geschichtetenWassereinspritzung auf das Abgas- und VerbrauchsverhalteneinesDieselmotorsmitDirekteinspritzung // MTZ. 2004. Jg. 65. № 1. S. 49-55.
143. Rao N.D., Premkumar B.S., Yohan M. Study of Use of Different Methods of Using Vegetable Oil as Fuel for Compression Ignition Engine // Global Journal of Researches in Engineering Mechanical and Mechanics Engineering. 2012. Vol. 12. P. 8-16.
144. Re§itoglu I.A., Altini§ik K., Keskin A. The Pollutant Emissions from Diesel Engine Vehicles and Exhaust Aftertreatment Systems // Clean Technologies Environmental Policy. 2015. Vol. 17. P. 15-27.
145. Sanli H. An Experimental Investigation on the Usage of Waste Frying Oil-Diesel Fuel Blends with Low Viscosity in a Common Rail DI-Diesel Engine // Fuel. 2018. Vol. 222. P. 434-443.
146. Schuers A., Abel A., Fickel H.C. Der Zwolfzylinder-Wasserstoffmotorim BMW 750hL // MTZ. 2002. Jg. 63. № 2. S. 98-105.
147. Sharon H., Jai Shiva Ram P., Jenis Fernando K. et al. Fueling a Stationary Direct Injection Diesel Engine with Diesel Used Palm Oil-Butanol Blends - An Experimental Study // Energy Conversion and Management. 2013. Vol. 73. P. 95-105.
148. Shen S., Sun K., Che Z. et al. Mechanism of Micro-Explosion of Water-in-Oil Emulsified Fuel Droplet and its Effect on Soot Generation // Energy. 2020. Vol. 191. Art. no 116488. P. 1-27.
149. Spessert B.M., Arendt I., Schlelcher A. Influence of RME and Vegetable Oils on Exhaust Gas and Noise Emissions of Small Industrial Diesel Engines // SAE Technical Paper Series. 2004. № 2004-32-0070. P. 1-15.
150. Strey R., Simon C. Russ- und NOx- Reduktion dank DieselkraftstoffWasser-Mikroemulsion // MTZ. 2005. Jg. 66. № 6. S. 485.
151. Takasaki K., Fukuyoshi T., Otsubo M. et al. Improvement of Diesel Combustion using a Fuel-Water-Fuel Injection System // International Journal Japan Society of Mechanical Engineers. Part B. 1998. Vol. 41. № 4. P. 975-982.
152. Vallejo Maldonado P.R., Devyanin S., Markov V., Neverov V., Shlenov M., Spiridonova L. Bio-Fuel Ignition Delay Research // E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 390. Art. 06025. P. 1-13.
153. Zhong S., Wyszynski M.L., Megaritis A. et al. Experimental Investigation into HCCI Combustion Using Gasoline and Diesel Blended Fuels // SAE Technical Paper Series. 2005. № 2005-01-3733. P. 1-12.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ПРОЕКТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
ДИЗЕЛЬАВТОМАТИКА
(ООО "ППП ДИЗЕЛЬАВТОМАТИКА")
России, 410017, горол Саратов, улица им. Чернышевского Н.Г., 109
Почтовый адрес: 410017, г. Саратов, а/я 1369. Тел.: (8452)65-95-67. Факс: (8452)65-95-58. E-niaihdizavt@overta.ru
УТВЕРЖДАЮ»
мьный директор
(Щ II I Дизельавтоматика»,
В.В. Фурман
х
АКТ
о внедрении результатов диссертационной работы Нормуродова A.A. на тему: «Анализ эффективности использования биотоплив на основе растительных масел в автомобильном дизельном двигателе», представленной на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 2.4.7 - турбомашины и поршневые двигатели
Научно-техническая комиссия ООО «ППП Дизельавтоматика» в составе первого заместителя генерального директора-заместителя генерального директора по проектным работам Плахова C.B. и исполняющего обязанности начальника конструкторского отдела 'Горопыгина В.А. составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Нормуродова A.A. - методика оптимизации состава смесевых топлив, основанная на использовании обобщенного критерия токсикологической значимости токсичных компонентов отработавших газов, и результаты расчетных исследований оптимального состава смесевых топлив, проведенных по этой методике, внедрены в опытное проектирование и опытное производство с целью анализа целесообразности использования смесевых топлив в тепловозных дизельных двигателях.
Первый заместитель генерального
директора-заместитель генерального <■' //
директора по проектным работам, к.т.н. —C.B. Плахов
Исполняющий обязанности начальника
конструкторского отдела ><- В.А. Торопыгин
«УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директор ООО «Форан г-Сервис»
АКТ
о внедрении результатов диссертационной работы A.A. Нормуродова на тему: «Анализ эффективности использования биогонлив на основе растительных масел в автомобильном дизельном двигателе», представленной на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 2.4.7 - турбомашины и поршневые двигатели
Научно-техническая комиссия ООО «Форан i-Сервис» в сосгаве главного конструктора Н.Е. Человекова и главного инженера НИ Ветренко составили настоящий акг в том. чго результаты диссертационной работы A.A. Нормуродова - методика расчета показателей потока топлива в проточной части распылителей форсунок дизельного двигателя с использованием программного комплекса Ansys Пнет и результаты расчетных исследований параметров распыливания смесевых и эмульгированных биотоплив. внедрены в опытное проектирование и опытное производство с целью совершенствования систем топливоподачи дизельных двигателей.
Главный конструктор
Н.Е. Человеков
Главный инженер
И И. Ветренко
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.