Введение к работе
Актуальность темы Прогнозируемое истощение мировых нефтяных запасов, а также возрастающие требования к экологическим качествам дизелей ставят перед двпгателестроением задачи поиска альтернативных (не нефтяных) топлив для энергетики и особенно для транспорта В качестве перспективных в настоящее время рассматриваются такие топлива, как природный газ, сжиженный нефтяной газ, спирты, жидкие продукты синтеза из газа или угля и т д Переход на альтернативные топлива осложняется не только необходимостью соответствующих конструктивных изменений в двигателях, но и созданием необходимой инфраструктуры - систем производства нового топлива, его транспортировки, хранения на заправках и на борту автомобиля
Синтетические жидкие топлива являются хорошей альтернативой нефтяным, так как сырьем для их производства может служить природный
газ, водород, твердые топлива, а также различное возобновляемое сырье, например, спирты и проч Синтетические топлива могут быть изготовлены с высокими экологическими, моторными качествами В настоящее время в России имеется производство наиболее дешевых легких синтетических парафиновых углеводородов (ЛСПУ) состава СпН2„+2, гДе n = 5 - 10, которые уже опробованы в качестве добавки к основному дизельному топливу
На основе анализа соответствующих публикаций, автор считает наиболее рациональным для дизелей использование, в качестве альтернативных, жидких синтетических топлив, приближенных по свойствам к современным наилучшим традиционным нефтяным топливам Это позволит сохранить не только инфраструктуру топливоснабжения, хранения топлива на борту автомобиля, но и более чем столетний опыт создания, совершенствования рабочих процессов дизелей, как самых экономичных тепловых двигателей, их топливной аппаратуры, систем регулирования и управления, служб обслуживания, ремонта, обеспечения эксплуатации, обучения персонала и проч
В начальный период практическої о применения альтернативных топлив целесообразно говорить не о полной замене ими традиционных топлив, а о применении смесевых топлив - смесей традиционных и альтернативных Применение ЛСПУ в качестве добавок к основному, особенно, если am добавки подаются в дизельное топливо во время работы двигателя, позволяет использовать ігх для реализации регулирования дизеля изменением физико - химических свойств топлива («физико - химическое регу-лирование»-ФХР)
Целью диссертационной работы является повышение эффективно-сти работы дизеля путем добавки к основному топливу альтернативного -легких синтетических парафиновых углеводородов
Для достижения указанной цели в работе необходимо решить следующие задачи.
-
Проанализировать возможности метода повышения эффективности работы дизеля путем воздействия на рабочие процессы добавкой к основному топливу ЛСПУ и регулированием начального давления топлива (РНД)
-
Провести анализ физико - химических и моторных свойств смесевых топлив на базе штатного дизельного топлива (ДТ) и ЛСПУ
-
Модернизировать систему топливоподачи элементами РНД для реализации метода добавкой ЛСПУ к топливу
-
С использованием математических моделей исследовать влияние применяемых добавок ЛСПУ к основному топливу на показатели работы дизеля в динамических режимах разгона, восстановления устойчивого режима
Методы исследоваиия. В работе применены экспериментальные и расчётно — экспериментальные методы исследования, в том числе математическое моделирование ряда эксплуатационных режимов работы дизеля
Достоверность результатов экспериментальных исследований и результатов математического моделирования определяется достаточной точностью применявшегося оборудования и стендов, сходимостью с результатами опубликованных экспериментальных исследований, обработанных с применением методов математической статистики
Научная новизна работы заключается в том, что в ней разработаны и исследованы метод и средства повышения эффективности работы дизеля автотракторного назначения путём изменения физико - химических свойств топлива добавкой к основному топливу легких синтетических парафиновых углеводородов через клапаны регулирования начального давления Расчётно — экспериментальными методами получены новые количественные показатели, свидетельствующие о возможности улучшения динамических качеств дизеля предложенным методом
Практическая ценность работы заключается в том, что при реализации предложенных методов и средств достигается повышение эффективности эксплуатационных режимов работы дизеля Применение метода физико - химического регулирования добавкой к основному топливу легких синтетических парафиновых углеводородов позволяет повышать динамические качества дизеля без превышения заградительного предела дымления Математические модели могут применяться для ускорения поиска ра-ционалы?ых показателей регулирования дизеля предложенными методами
Реализация результатов работы. Материалы исследования применяются при выполнении госбюджетной научно - исследовательской работы кафедры комбинированных ДВС Российского университета дружбы народов, применяются в учебном процессе и при подготовке магистерских и кандидаїских диссертаций
Апробация работы Основные результаты диссертационной работы были доложены на научно - технических конференциях инженерного факультета РУДН в 2005, 2006 и 2007 г г, на 81 заседании Всероссийского научно - технического семинара по автомагическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок им проф В И Крутова (февраль 2006 г ) и на международном семинаре в Санкт — Петербурге в 2006 г
Публикации. По результатам исследований, вошедших в диссертацию, опубликованы 4 работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав основного содержания, выводов по главам и общих выводов, списка литературы из 145 наименований и приложения на 5 страницах Объем диссертации - 158 страниц, из которых 95 страниц машинописного текста, 67 иллюстраций и 10 таблиц
