13.13 Повышение механического кпд

Зарубежные и отечественные дизелестроительные фирмы стремятся увеличить механический КПД своих двигателей за счет:

• уменьшения числа поршневых колец на поршне;

• снижения частоты вращения коленчатого вала на номинальном режиме;

• уменьшения насосных потерь;

• улучшения свойств смазочных масел;

• доводки рабочих поверхностей поршней, колец и втулок цилиндров;

• оптимизации формы поршневых колец;

• применения молибденового покрытия рабочих поверхностей колец и др.

13.14 Использование топливных присадок

В дизельных топливах для предотвращения образования отложений на распылителях форсунок используют антинагарные присадки. Антинагарными свойствами обладают практически все присадки, улучшающие процессы воспламенения и горения топлива. Лучшие из них способны уменьшать нагарообразование при использовании в дизельном топливе на три порядка, что позволяет сберечь 1-3% топлива при увеличении КПД дизеля на 2-4%.

Присадки различного назначения могут внести существенный вклад в экономию горюче-смазочных материалов. Степень эффекта зависит не только от типа присадки, но и от условий ее применения, а также от технического состояния двигателя. На практике можно получить 1-5%-ную экономию топлива. С экономической точки зрения применение присадок весьма выгодно. Их стоимость составляет обычно менее 1% от стоимости топлива, а экономический эффект в 3-4 раза превосходит затраты на присадку.

Анализ влияния добавки водорода к дизельному топливу на индикаторный КПД показывает, что происходит интенсификация процесса сгорания.

13.15 Использование перспективных топлив

Использование природного газа

Природный газ состоит на 90% из метана. В отличие от нефтяного топлива содержание серы в природном газе – низкое, поэтому – также содержание вредных диоксидов серы в продуктах сгорания двигателей незначительно. Так как соотношение водорода и углерода в метане значительно выше, чем в нефтяных углеводородах, то при получении в результате сгорания метана того же количества энергии, что и при сжигании нефтяного топлива, количество СO₂ на 30% меньше, что приводит к уменьшению теплового загрязнения окружающей среды, и уменьшению штрафов налагаемых на транспорт.

Исследования показали, что количество другого токсичного компонента отработавших газов дизелей - сажи - зависит от сорта топлива, а именно, от соотношения углерода и водорода и пропорционально этому соотношению, составляющему для дизельного топлива 0.542, а для метана 0.252. Поэтому сгорание метана, в отличие от дизельного топлива, происходит практически бездымно. Одновременно уменьшается содержание в отработавших газах бенз(а)пирена, являющегося самым опасным канцерогеном, который находится на частичках сажи.

Использование водорода

Использование водорода входит в практику в автомобильной индустрии уже сегодня. Так, например, в г.Берлине функционируют 6 водородных заправок, и автомобиль, оснащенный двумя углепластиковыми 75-кг баллонами может проехать на одной заправке 600 км. В США с 2004 года объявлена национальная программа по переводу автотранспорта на водородное топливо. Получение водорода гидрированием углеводородов позволяет перераспредилить вредные выбросы из городов к периферии (где находятся химкомбинаты), что перспективно, хотя водород и остается по-прежнему более дорогим, чем бензин (в 1,5 раза).

Получение дешевого водорода гидролизом непосредственно из воды является пока делом будущего.