61. Як змінюється ккд двигуна при збільшенні добавки біодизеля в дизельне паливо?

Слід зазначити, що результати випробувань біодизеля залежать від технології приготування. Порівняльні випробування біодизеля, приготованим за різними технологіями, виявили, що біодизель, виготовлений за спрощеною технологією має на 10% гірше ККД, ніж біодизель, отриманий за налагодженою технології, що пояснюється недостатньою глибиною переробки сировини..

Спрощено паливо можливо розглядати як своєрідний «коктейль» з вуглеводнів з різними фізико-хімічними властивостями. При цьому необхідно оптимальне співвідношення цих вуглеводнів, щоб забезпечувався запуск двигуна, а під час згоряння досягалося тепловиділення по куту повороту колінчастого валу, що забезпечує отримання максимального ККД двигуна. Важливе значення має вміст легких вуглеводнів, відповідальних за пускові властивості двигуна. При упорскуванні палива в камеру згоряння вони в першу чергу випаровуються і забезпечують займання решти палива. Якщо їх буде не достатньо, то двигун не запуститься. Якщо буде спостерігатися надмірний вміст таких вуглеводнів, то буде відбуватися швидке згоряння, що погіршить показники двигуна, зменшиться КПД, зросте димність. Це пояснюється тим, що високий вміст легких вуглеводнів призводить до різкого збільшення швидкості згорання. При використанні палив рослинного походження і особливо їх сумішей необхідно прагнути до отримання оптимального складу по економічним та екологічним параметрам. Наведені нижче результати випробувань сумішей палив дозволяють оцінити напрямки пошуку таких палив.

62. Поясніть фізико-хімічні характеристики сумішей метанолу з біодизелем та результати випробувань на двигуні.

Вельми привабливим є використання метанолу в якості палива для дизелів. Це пояснюється наявністю сировини, налагодженого виробництва і відносній дешевизною метанолу. Якщо для бензинових двигунів використання метанолу як добавки до бензину (15%) не представляє проблеми, то при використанні метанолу в дизелях Возника-ють труднощі. Основна причина це те, що дизельне паливо без спеціальних при-садок не змішується з метанолом, що виключає його подачу в суміші з дизельним то-пливом в камеру згоряння. Існує кілька способів використання метанолу в дизелі: непосредст-жавна подача у впускний патрубок, подача продуктів конверсії метанолу (СО і Н2) у впускний патрубок після реактора (термічного або термокаталітіческого) і по-дача безпосередньо в камеру згоряння. Перший спосіб не дає великого позитивного ефекту, другий складний. Тре-тий вимагає ускладнення паливної апаратури. Це пояснюється тим, що метанол має низьке цетанове число (менше 5) [9], в порівнянні з цетановим числом ді-зельного палива (45-50), що ускладнює його самозаймання в камері згоряння дизеля. Тому для забезпечення нормального згоряння необхідно використання за-смальни дози палива, наприклад, дизельного палива. Це вимагає застосування двох паливних систем, однією для подачі метанолу, другий для подачі запального палива [10]. Пропонується ще один спосіб подачі метанолу в камеру згоряння при викорис-танні серійної паливної апаратури.

Метанол використовується при виробництві біодизеля і він до певної кон-центрації розчиняється в біодизелі. Були проведені дослідження з визначення максимальної концентрації метанолу в біодизелі без наявності розшарування. Також були проведені випробування при подачі метанолу у впускний патрубок і при подачі метанолу в камеру згоряння в суміші з біодизелем. Початок розшарування оцінювалося візуально по появі кордону розділу фаз. Дослідження виявили, що розшарування сумішей метанолу з біодизелем настає при 25 (об.%) метанолу, при вмісті 20 (об.%) метанолу розшарування настає приблизно через 30 днів. Слід зазначити, що повинен використовуватися зневоднений метанол і враховувати, що з часом проис-ходить поглинання вологи з атмосфери, що призводить до розшарування сумішей. Зі збільшенням добавки метанолу відбувається зменшення щільності, в'язкості і знижується температура спалаху в закритому тиглі.

При подачі метанолу безпосередньо у впускний патрубок вже при невеликій концентрації метанолу (відношення метанолу до дизельного палива 0,35 об.%) Спостеріга-далося збільшення жорсткості роботи і різке погіршення ККД двигуна. У теж час двигун нормально працював при концентрації метанолу в суміші з біодизелем рівною 15 об. %. Експлуатація автомобіля з дизельним двигуном на суміші такого складу не викликала нарікань на тягові характеристики двигуна.

Була виявлена ​​наступна загальна тенденція: із зростанням концентрації метанолу в суміші з біодизелем в порівнянні з біодизелем, ККД двигуна погіршується, але при цьому знижується рівень шкідливих викидів з відпрацьованими газами. При добавці 10 об. % Метанолу, оксиди азоту знижуються до 30%, і димність до 40%. Зменшення NOx можливо пояснити зниженням локальних температур, що пояснюється високою тем-температуру випаровування метанолу. Це підтверджує зниження температури стінки вихорі-вої камери згоряння.

Слід зазначити, при використанні цього способу виникають проблеми при пе-реводе двигуна після роботи на цій суміші на дизельне паливо, оскільки в фільт-рі відбувається змішування суміші з дизельним паливом і спостерігається розшарування, що веде до зупинки двигуна. Перед такою заміною необхідно повністю злити суміш з паливної системи двигуна.   63. Які результати випробувань суміші соняшникової олії з дизельним паливом?

Біодизель - це екологічно чисте паливо для дизельних двигунів, що отримується шляхом хімічної обробки рослинного масла або тваринних жирів, яке може служити добавкою до дизельного палива або повністю замінювати його. 

Встановлено, що при роботі дизеля на суміші соняшникової олії і ди-

зельного палива в пропорції 30:70 спостерігається збільшення темпе-

ратури відпрацьованих газів на 260 С і підвищення концентрації NOx

на 16%. Відмічено зниження димності і підвищення нагароутворення в

камері згоряння і на розпилювачі. При роботі двигуна на біодизельно-

му паливі з ісоняшникової олії спостерігається зменшення ви-

кидів CO на 41% і 3%, CHx на 86% і 75% і зростання концентрації NOx

на 21% і 10%.