Исследование процесса сгорания в тракторном дизеле при работе на спирте и растительном масле
- Авторы: Лиханов В.А.1, Лопатин О.П.1
-
Учреждения:
- Вятский государственный агротехнологический университет
- Выпуск: Том 90, № 3 (2023)
- Страницы: 191-200
- Раздел: Экологически чистые технологии и оборудование
- URL: https://bakhtiniada.ru/0321-4443/article/view/254649
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-320931
- ID: 254649
Цитировать
Аннотация
Обоснование. Тракторные дизели широко используются в сельском хозяйстве, в промышленности на транспорте благодаря их высокой эффективности, надежности, технологичности и экономичности. Тем не менее, постоянно увеличивающийся автотракторный парк является одной из основных причин загрязнения окружающей среды и роста потребления нефтяного моторного топлива. В настоящей работе обосновано применение, подходящего по своим физико-химическим характеристикам и свойствам для эффективного и экологичного сгорания в тракторном дизеле, альтернативного топлива – этилового спирта и рапсового масла.
Цель работы ― исследование процесса сгорания в тракторном дизеле, работающем на этиловом спирте и рапсовом масле, установление зависимостей влияния режимов работы тракторного дизеля на показатели процесса сгорания и определение их числовых характеристик.
Материалы и методы. Экспериментальный образец тракторного дизеля был переоборудован для работы на этиловом спирте и рапсовом масле. Этанол использовался в качестве основного топлива и воспламенялся от поступающей в камеру сгорания дизеля струи рапсового масла. Этиловый спирт имеет меньшую теплотворную способность по сравнению с дизельным топливом, следовательно, возникла потребность в определении оптимальной цикловой подачи запальной порции рапсового масла и исследовании показателей процесса сгорания.
Результаты. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния применения этилового спирта и рапсового масла в качестве запального (пилотного) топлива на показатели процесса сгорания тракторного дизеля. Определена оптимальная величина цикловой подачи рапсового масла, уменьшение величины которой от оптимального значения приводит к росту температуры отработавших газов, удельного эффективного и суммарного расходов топлива, ухудшает процесс сгорания, а увеличение – ухудшает экологические показатели тракторного дизеля, в том числе, дымность отработавших газов. Представлены результаты научных исследований по определению оптимальных установочных углов опережения впрыскивания этилового спирта и рапсового масла.
Заключение. Достигнуто полное замещение нефтяного дизельного топлива альтернативными видами топлива без внесения существенных изменений в конструкцию тракторного дизеля, улучшение его экологических характеристик при сохранении мощностных показателей на уровне серийного дизеля. На основании проведенных исследований рабочего процесса тракторного дизеля на этиловом спирте и рапсовом масле установлены зависимости влияния его режимов работы на показатели процесса сгорания и определены их числовые характеристики.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Виталий Анатольевич Лиханов
Вятский государственный агротехнологический университет
Email: lihanov.va@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3033-7176
SPIN-код: 9474-7629
Scopus Author ID: 57197821797
профессор, д-р техн. наук, заведующий кафедрой тепловых двигателей, автомобилей и тракторов
Россия, 610017, Киров, Октябрьский пр-т, д. 133Олег Петрович Лопатин
Вятский государственный агротехнологический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: nirs_vsaa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0806-6878
SPIN-код: 8716-0189
Scopus Author ID: 57197821205
ResearcherId: ААД-8374-2019
д-р техн. наук, профессор кафедры тепловых двигателей, автомобилей и тракторов
Россия, 610017, Киров, Октябрьский пр-т, д. 133Список литературы
- Gowrishankar S., Krishnasamy A. A relative assessment of emulsification and water injection methods to mitigate higher oxides of nitrogen emissions from biodiesel fueled light-duty diesel engine // Fuel. 2022. Vol. 308. P. 121926. doi: 10.1016/j.fuel.2021.121926
- Attia A.M.A., Nour M., El-Seesy A.I., et al. The influence of castor biodiesel blending ratio on engine performance including the determined diesel particulate matters composition // Energy. 2022. Vol. 239. P. 121951. doi: 10.1016/j.energy.2021.121951
- Wu G., Ge J.C., Choi N.J. Effect of ethanol additives on combustion and emissions of a diesel engine fueled by palm oil biodiesel at idling speed // Energies. 2021. Vol. 14, N 5. P. 14051428. doi: 10.3390/en14051428
- Hosseinzadeh-Bandbafha H., Rafiee S., Mohammadi P., et al. Exergetic, economic, and environmental life cycle assessment analyses of a heavy-duty tractor diesel engine fueled with diesel-biodiesel-bioethanol blends // Energy Conversion and Management. 2021. Vol. 241. P. 114300. doi: 10.1016/j.enconman.2021.114300
- Ayhan V., Cesur İ., Çangal Ç., et al. Combined influence of supercharging, egr, biodiesel and ethanol on emissions of a diesel engine: proposal of an optimization strategy // Energy. 2020. Vol. 207. P. 118298. doi: 10.1016/j.energy.2020.118298
- Yesilyurt M.K. A detailed investigation on the performance, combustion, and exhaust emission characteristics of a diesel engine running on the blend of diesel fuel, biodiesel and 1-heptanol (C7 Alcohol) as a next-generation higher alcohol // Fuel. 2020. Vol. 275. P. 117893. doi: 10.1016/j.fuel.2020.117893
- Лиханов В.А., Козлов А.Н. Моделирование сажевыделения в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на альтернативных топливах. Киров: Вятский ГАТУ, 2019.
- Лиханов В.А., Арасланов М.И. Исследование показателей рабочего процесса быстроходного дизеля при работе на этаноле и рапсовом масле. Киров: Вятский ГАТУ, 2021.
- Лиханов В.А., Лопатин О.П. Тепловыделение в тракторных дизелях, работающих на биотопливе // Тракторы и сельхозмашины. 2019. Т. 86, № 2. C. 3–9. doi: 10.31992/0321-4443-2019-2-3-9
Дополнительные файлы
