Научная статья на тему 'Методика экспериментальных исследований работы дизеля на водотопливной эмульсии'

Методика экспериментальных исследований работы дизеля на водотопливной эмульсии Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
179
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
водотопливная эмульсия / ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО / дизель / отработавшие газы / Water fuel emulsion / Diesel fuel / Diesel engine / the fulfilled gases

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Старцев А. В., Иванов А. С.

Статья посвящена проблеме загрязнения окружающей среды выбросами вредных веществ с отработавшими газами дизельных двигателей внутреннего сгорания. Представлены методика экспериментальных исследований работы дизеля на водотопливной эмульсии и принцип работы экспериментальной установки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Старцев А. В., Иванов А. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article is devoted a problem of environmental pollution by emissions of harmful substances with the fulfilled gases of diesel internal combustion engines. Are presented a technique of experimental researches of work of a diesel engine on water fuel emulsion and a principle of work of experimental installation.

Текст научной работы на тему «Методика экспериментальных исследований работы дизеля на водотопливной эмульсии»

№ 11 (65), 2009 г.

Аграрный вестник Урала

123

имных обязательств. Организация внутрихозяйственных рыночных отношений должна базироваться на экономически обоснованных (договорных) рыночных ценах произведенной продукции, выполненных работ и оказанных услуг. Чеки выполняют функцию денег. Модель хозрасчетных коммерческих отношений на основе опыта управления затратами в ООО «Русь» Пермского района Пермского края представлена на рис. 1.

Для работы данной модели важное значение имеет последовательность ее

освоения, профессионализм и желание специалистов работать в условиях внутрихозяйственных коммерческих отношений по управлению затратами.

Хозрасчет как экономический метод управления имеет большие потенциальные возможности, практически не требует дополнительных затрат и ведет к повышению уровня рентабельности до 20-35%.

Одним из главных факторов внутрихозяйственных отношений является материальное стимулирование, которое

Технологии

зависит от степени выполнения хозрасчетного задания по производству продукции и соблюдения нормативов затрат, от наличия имущественного и земельного пая и выплаты дивидендов. Мотивация к труду проявляется в первую очередь у собственника - совладельца. Поэтому необходим механизм воздействия на работника через внутрихозяйственный оборот земельных долей и имущественных паев, через выплату дивидендов на затраченный в производство капитал.

Литература

1. Холодов О. А. Внутрихозяйственные экономические отношения в агропредприятиях // Экономика сельского хозяйства России. 2007. № 12. С. 34.

2. Быков Г. Е. Реформа внутрихозяйственных отношений в сельскохозяйственных предприятиях // Экономика сельского хозяйства России. 2004. № 2. С. 293.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ НА ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ

А.В. СТАРЦЕВ,

доктор технических наук, профессор, Челябинская ГАА А.С. ИВАНОВ,

аспирант, Тюменская ГСХА_________________

Ключевые слова: водотопливная эмульсия, дизельное топливо, дизель, отработавшие газы.

Загрязнение атмосферы - актуальная проблема человечества. По данным [1], полученным в России и за рубежом, дизельный двигатель признан одним из опасных энергетических установок с экологической точки зрения и в традиционной комплектности не отвечает современным требованиям по ограничению выбросов токсичных компонентов с отработавшими газами (ОГ). В связи с

этим в России и ряде зарубежных стран принято значительное количество нормативных документов, ограничивающих выбросы вредных веществ с ОГ. Большое количество научных работ посвящено проблеме улучшения экологических показателей дизелей.

Выброс в атмосферу ОГ является следствием и необходимым условием нормального функционирования двигателей внутреннего сгорания (ДВС). ОГ дизелей - это гетерогенная смесь различных веществ, на 98-99,98% состоящая из продуктов полного сгорания топлива и воздуха. В остальных

0,02-2% обнаруживается более 200 компонентов, обусловливающих неблагоприятное воздействие на человека, животный и растительный мир, сооружения.

Нефть на сегодня - основной и наиболее востребованный энергоресурс. Однако е‘ запасы катастрофически сокращаются. Нехватка топлив нефтяного происхождения может быть компенсирована применением альтернативных видов моторного топлива.

Решение таких основных проблем дизелестроения, как улучшение экономических и экологических показателей, требует улучшения качества и интенсификации смесеобразования и сгорания топлива в двигателях. Одним из эффективных методов совершенствования смесеобра-

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 75; тел.

8 (3512) 66-65-30

625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7; тел. 8 (3452) 46-16-43

зования, повышения качества горения топлива и улучшения экологических показателей является использование водотопливных эмульсий (ВТЭ).

Способ применения воды в виде эмульсии с дизельным топливом и различными присадками, улучшающими е‘ свойства, является наиболее простым, дешёвым и доступным. Этот способ позволяет в определённой степени экономить дизельное топливо, не требует значительных затрат на внесение конструктивных изменений и дополнений в дизельный двигатель и может быть реализован на двигателях, уже находящихся в эксплуатации.

Наиболее интенсивно проводятся исследования, связанные с применением ВТЭ, по двум направлениям [2]:

■ впрыскивание воды в камеру сгорания непосредственно перед воспламенением топлива;

■ приготовление ВТЭ с заранее подобранным оптимальным составом воды и топлива с классическим впрыском.

В лаборатории Тюменской ГСХА были проведены испытания дизеля Д-240 на тормозном стенде КИ-5543 по внешней скоростной характеристике, работающего на ВТЭ с заранее подобранным составом поверхностно-активных веществ (ПАВ), воды (10, 15, 20 и 25%) и дизельного топлива (ДТ) [3].

На дизеле была смонтирована установка для подачи ВТЭ. Общий вид дизе-

Water fuel emulsion, diesel fuel, diesel engine, the fulfilled gases.

Рисунок 1. Общий вид дизеля Д-240 с установкой для подачи ВТЭ

124

Аграрный вестник Урала

№ 11 (65), 2009 г.

Технологии

Исследование работы дизеля на СгодотаплиОной эмульсии

И Разработка састаба ВодотоплиВнай эмульсии \

I

| ,

I Смешение с дизельным топлибом. добабление боды I

I

Обработка 6 кабитационном гомогенизаторе \

Г

\ Исследование стабильности эмульсии I 1

| Анализ полученных результатов

Нецдоблетбпрительно \ Чдоблетборительио

Снятие скоростной характеристики дизеля при работе на дизельном топлибе и бодотаплибной эмульсии

| Анализ отраВотаВших газов \

н-, X

| N0* | |.ЙЬ.«*©07й| 1 СО I \_сц_I

I Анализ полученных результатов

\ Неудовлетворительно \ \ Удовлетворительно \

Рисунок 2

ля с установкой для подачи ВТЭ представлен на рисунке 1,а принципиальная схема экспериментальной установки -на рисунке 2.

Установка работает следующим образом. Из ёмкости 3 с ДТ топливо подается топливоподкачивающим насосом

(8) через фильтр грубой очистки топлива (5), кран (7), распределительный кран

(9) и фильтр тонкой очистки топлива (10) к топливному насосу высокого давления (ТНВД) (11) (рис. 2). Расход ДТ определяется с помощью электронных весов (1). Далее от ТНВД (11) дизельное топливо подается в ДВС (12). Двигатель прогревается до рабочей температуры на чистом дизельном топливе, после чего происходит снятие скоростной характеристики с одновременным анализом ОГ и их дымности. Затем при помощи крана (7) и распределительного крана (9) ДВС (12) переводится на ВТЭ, которая поступает из емкости (4) через фильтр (6), кран (7) и распределительный кран (9) к ТНВД (11) и далее в ДВС (12). Расход ВТЭ определяется с помощью электронных весов (2). Аналогично работе на ДТ происходит снятие скоростной характеристики с одновременным газоанализом и измерением дымности ОГ. По окончании испытаний для промывки топливной системы ДВС

12 переводится на ДТ.

Экспериментальные исследования проводились согласно методике, представленной на рисунке 3.

Монтаж оборудования и приборов, испытания и анализ ОГ проводились с учетом требований надлежащих ГОСТов и ТУ. При исследовании использовались дизельное топливо марки Л-0,5 по ГОСТ 305-82, дизельное масло М-10-Г2, ПАВ и вода техническая.

Методика экспериментальных исследований, представленная на рисунке 3, включает.

1. Разработка состава ВТЭ:

1.1. подбор ПАВ;

1.2. добавление воды;

1.3. исследование влияния ПАВ на стабильность ВТЭ (к седиментации и коалесценции).

2. Сравнительные испытания работы дизеля Д-240 на ДТ и ВТЭ:

2.1. двигатель запускался и прогревался до рабочей температуры на чистом дизельном топливе, снималась скоростная характеристика при работе на ДТ, одновременно с этим производился анализ ОГ и определялась их дымность;

2.2. прогретый двигатель переводился при помощи крана 7 и распределительного крана 9 (рис. 2) на ВТЭ, снималась скоростная характеристика при

Рисунок 3

работе на ВТЭ, также производился анализ ОГ и определялась их дымность. В случае неудовлетворительного результата эксперимент начинался заново с пункта 1.1 или 1.2.

2.3. по окончании испытаний топливная система дизеля промывалась чистым дизельным топливом во избежание оседания геля и преждевременного выхода ее из строя.

Повторность проведения экспериментов равнялась 5.

Заключение

1. Для дизелей с объёмно-пленочным смесеобразованием, отработавших назначенный ресурс, процесс сгорания ВТЭ происходит с более высоким индикаторным КПД по сравнению с ДТ.

2. Оптимальной является ВТЭ с содержанием в ней до 20% воды. При таком соотношении воды и ДТ двигатель работает устойчиво с незначительным снижением его мощности и увеличением расхода топлива. Дымность ОГ, выбросы оксидов азота и углерода снижаются в несколько раз, на некоторых режимах работы дизеля увеличиваются выбросы углеводородов.

3. Применение ВТЭ позволит снизить техногенную нагрузку на окружающую среду и сократить потребление традиционных углеводородных топлив.

Литература

1. Ложкин В. Н., Буренин Н. С., Медейко В.В. Современные экологические требования к автотранспорту в условиях производства и эксплуатации // Транспорт РФ. 2005. № 1. С. 64-66.

2. Исаков А. Я. О механизмах фазовых превращений в каплях водотопливной эмульсии / Труды КГТУ. 2006. № 5.

3. Иванов А. С. Патент на изобретение №2349632, РФ, МПК С101. 1/32. Способ приготовления топливной эмульсии. 2007143006/04. Заявлено 20.11.2007. Опубл. 20.03.2009. Бюлл. №8.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.