Модифіковані дизельні палива Фінляндії
Комерційне дизельне паливо, наприклад Neste Oy, у Фінляндії було модифіковано шляхом зниження змісту сірки до рівня < 0,005% по вазі, а також сумарного змісту ароматичних сполук до < 20% по об'єму. Цетановое число зросло до значення > 53. Нижче представлені зміни емісії токсичних компонентів газів, що відробили, у порівнянні зі стандартним паливом ОМ590:
NOX0...13%,
тверді частки - 5.. .40%,
поліциклічні ароматичні вуглеводні - 10...70%
мутагеничность твердих часток -30%...90% [53].
Під час холодного пуску двигуна були зменшені захід газів, що відробили, і їх дымность. Витрата палива не змінився. Завдяки зниженню змісту сірки, можливе оснащення автомобілів окисним нейтралізатором і спеціальними фільтрами. З метою збільшення зацікавленості в даному паливі знижена його вартість у порівнянні з іншими тогашвами.
Модифікування палив полягає в зміні його сполуки з метою зниження емісії токсичних компонентів газів, що відробили. Хоча таким способом досягається менше зниження емісії, чим у випадку застосування сучасних рішень по конструкції двигунів або альтернативних палив, отриманий ефект є помітним, тому що він проявляється у всіх автомобілів, що заправляють таким паливом.
У дослідженнях проведені виміри емісії п'яти двигунів по тесту ЕСЕ R49. Всі досліджувані двигуни відповідають вимогам європейських норм ЕСЕ R 49/01 й EURO I.
Результати проведених досліджень представлені в табл. 1.20.
На мал. 1.20 показаний вплив сорту дизельного палива, застосовуваного у Фінляндії, на функціональні залежності викидів NOx і твердих часток РМ.
Розкид значень НС викликаний тим, що різні двигуни по різному реагують на зміну властивостей палива. Емісія З і НС не змінюється значно залежно від роду досліджуваного палива.
Зі статистичного аналізу треба, що зниження змісту ароматичних сполук і щільності палива впливає на зменшення емісії NOx. Збільшення цетанового числа також супроводжується зниженням емісії NOx.
Таблиця 1.20
Таблиця 2.18 – Вплив модифікування палива на емісію токсичних компонентів газів, що відробили, у порівнянні з емісією двигуна, працюючого на стандартному дизельному паливі EN590, утримуючому 0,05% по об'єму сірки. Значення SCh і Сог були обчислені [53]
Найменування параметра |
Двигун або автомобіль |
|
Двигун автобуса або вантажного автомобіля |
Легкові або вантажні автомобілі |
|
Цикл тесту |
ЕСЕ R49 |
FTP75, ECE+EU DC |
З, НС |
+ 0% |
±0 -25% |
NOx |
2... -10% |
+ 0 -13% |
Тверді частки |
-5... -20% |
-5 -40% |
Постійне PAHS |
-20 -70% |
-9 -56% |
Мутагенность твердих часток |
-40 -70% |
-30 -90% |
Формальдегід |
+ 0% |
± 0 28% |
Запах вихлопних газів |
менш дратівний |
не оцінювався |
Дымление під час холодного запуску |
менше |
± 0%* |
so2 |
- 90% |
-90% |
Життєвий цикл СОг |
±0% |
±0% |
* дуже низьке для більшості палив через застосування сучасних калильных свіч; РАН,, - поліциклічні ароматичні вуглеводні.
Рис. 1.20.
Рисунок 2.28 – Функціональні залежності між викидами NOx і твердих часток РМ автобусного двигуна, що відповідає вимогам норм EURO I, що живить різними паливами: EN590 - стандартний газойль, LEDS -літнє модифіковане паливо, LEDW - зимове модифіковане паливо, МК1 - паливо відповідно до шведського класу 1 [53].
При зниженні змісту сірки в паливі скорочується емісія твердих часток, тому що сульфати становлять основну частину цих часток. Окисний нейтралізатор ефективно знижує зміст ІЗ і НС, РАН,, приблизно на 50%, мутагенность на 60%, альдегідів - приблизно на 70%. Зміст сірки, рівне 0,005% по об'єму, було досить малим для того, щоб запобігти утворенню сульфатів у нейтралізаторі. Фільтри знижують емісію твердих часток більше, ніж на 80%. Корисність зниження змісту сірки до рівня < 0,001% по об'єму, є дискусійної, через те, що гази, що відробили, містять більше дизельного палива, чим сірки. Якщо підібрати підходящий кут випередження упорскування для різних палив, з'являються наступні можливості для модифікованих палив [53]:
при стандартному куті випередження упорскування знижується зміст NOx і твердих часток,
с збільшенням значення кута випередження упорскування зміст NOx не міняється, спостерігається більше значне зниження емісії твердих часток, поліпшується економічність, відбувається зниження питомих викидів Сог,
при зниженні кута упорскування не міняється зміст твердих часток, більше значним виявляється зниження змісту NOx, відбувається збільшення витрати палива.
Рис. 1.21.
Рисунок 2.29 – Вплив цетанового числа на максимальну емісію двигуна вантажного автомобіля після холодного пуску, при температурі -7 °С [53]
Зниження температури навколишнього середовища з +20 °С до -7 °С впливає на емісію. Емісія З і НС при температурі навколишнього середовища -7 °С у автомобілях, оснащених двигунами із запаленням від стиску, була дуже низької в порівнянні з бензиновими автомобілями із триступінчастим нейтралізатором. Інтенсивний димний випуск при низьких температурах виключається шляхом застосування сучасних калильных свіч. При великому навантаженні двигуна цетановое число значно впливає на дымность випуску й емісію НС відразу після холодного пуску двигуна (мал. 1.21)