Введение к работе
Актуальность рдбрты. Двигатели внутреннего сгорания (ЛВС) являются одними из основных потребителей жидкого топлива нефтяного происхождения, мировые запасы которого непрерывно сокращаются. Один из путей снижения потребления светлых нефтепродуктов связан с их заменой альтернативными видами топлив. получаемых из других видов сырья. В качестве нетрадиционных топлив для дизелей в настоящее время наибольший интерес вызывают топлива на основе масел растительного происхождения' и, в частности, рапсового масла (РМ). В некоторых странах освоению этих энергоносителей придают столь большое значение, -что существуют государственные программы по разработке технологии и созданию инфраструктуры для получения и использования РМ в качестве заменителя дизельного топлива (ДТ). Кроме решения вопроса по сокращению потребления моторных топлив нефтяного происхождения, применение 'РМ позволит снизить отрицательное воздействие на окружающую среду эксплуатируемых ДВС. так как топлива растительного происхождения не нарушают баланс углекислоты в атмосфере, а суммарная токсичность отработавших газов (ОГ) таких ДВС как правило, ниже. Особое значение поиск путей частичной замены топлива нефтяного происхождения имеет в странах-импортеров нефтепродуктов, например. в Шри Ланке, где в силу благоприятных климатических условий существуют значительные ресурсы по получению масел растительного происхождения.
Однако, использование растительных масел и, в частности, РМ в качестве топлива для дизелей. связано с решением ряда проблем, возникающих в связи с различием физико-химических свойств этих топлив и стандартного ДТ. Применение смесевых топлив (СТ), то есть ДТ с добавками РМ, снижает негативный эффект, связанный с высокой вязкостью РМ и его склонностью к нагарообразовакию.
Цели и задачи исследования. Цель данной работы состояла в снижении дымности ОГ малоразмерного высокооборотного дизеля 14 8/7,5 марки СН-6Д. путем добавок в топливо РМ.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:
і. Расчетно-теоретическн и экспериментально определить возможности использования РМ и СТ в качестве топлива для малоразмерного высо'кооооротного дизеля СН-6Д с непосредственным впрыскиванием топлива.
-
Исследовать особенности протекания смесеобразования и сгорания СТ и РМ в дизеле СН-6Д для выбора путей повышения эффективности этих процессов,
-
Создать математическую модель, адекватно описывающую характер смесеобразования и сгорания РМ в дизеле, позволяющую прогнозировать характеристики ДВС.
Научная новизна работы состоит в следующем.
-
Разработан электронно-программный комплекс для экспериментального исследования быстропротекающих процессов в камере сгорания (КС) . ЛВС и методики обработки экспериментальных данных для детального исследования смесеобразования и сгорания СТ на основе РИ. Первые получены экспериментальные данные о показателях работы малоразмерного высокооборотного дизеля с непосредственным впрыскиванием топлива СК-6Д при применении СТ.
-
Разработаны методики, программы для ПЭВМ и проведен анализ влияния точности определения исходных* данных на погрешности обработки индикаторных диаграмм дизеля СН-6Д. ,
, 3. Разработана матема-щческая модель и программа синтеза индикаторных диаграмм при работе дизеля на СТ.
4. Разработаны рекомендации по организации рабочего
процесса дизеля СН-6Д, работающего на СТ, обеспечивающие
устойчивую работу, а также улучшение экологических показателей
по сравнению с ДТ.
Практическая значимому работы заключается в том, что: - разработанные электронно-программный комплекс и методики экспериментального исследования смесеобразования и сгорания ачьтернативного топлива для дизелей могут внедряться для любого типа растительного масла, независимо от характеристик последнего; наибольший практический интерес полученные в работе результаты и разработанные рекомендации представляют для условий эксплуатации дизелей в местах с расширенным производством растительных масел; ( в частности, для Шри Ланки важно применение кокосового масла); '
- разработанные рекомендации по применению РМ в качестве добавок к ЯТ могут быть практически реализованы на основе простейших технических решений и могут быть применены на дизелях, в том числе и находящихся в эксплуатации, без изменения их базовой конструкции.
Апробация работы, Основные положения диссертации докладывались на V научно-практическом семинаре "Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ЛВС" (г. Владимир. 1995 г.). XXXI научной конференции профессорско-преподавательского состава^ РУДН (г. Москва, 1996 г.)
Публикации. По теме диссертационной работы опубликована одна статья и тезисы к 2 докладам.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 101 наименований и двух приложений. Работа изложена на 156 страницах машинописного текста, включая 50 рисунков и 15 таблиц.