Применение топливоподающей аппаратуры с увеличенным давлением впрыска для снижения техногенной нагрузки на окружающую среду

Обоснование. Загрязнение окружающей среды вызывает целый ряд необратимых последствий, в том числе связанных с потеплением климата, выпадением кислотных осадков, ухудшением климатических условий и т.д. Проблема снижения вредных выбросов дизелей с отработавшими газами является актуальной в настоящее время, так как выполнение стандартов ЕВРО 4/5/6 становится все более сложно как для новой автотракторной техники, так и для уже находящейся в эксплуатации.

Цель исследования. Сокращение вредных выбросов в атмосферу и снижение техногенной нагрузки на окружающую среду путем увеличения давления впрыска топлива в цилиндре дизеля.

Материалы и методы. Были испытаны дизели 6Ч15/18 (7Д6-150) с номинальной мощностью 110 кВт при 1500 мин^-1, удельным эффективным расходом топлива 224 г/(кВт•ч) и угаром масла 0,32% от расхода топлива, предназначенного для дизель-генераторных установок. При испытаниях на установившихся режимах был проведен отбор отработавших газов дизеля на анализ их состава и определение дисперсности твердых частиц (ТЧ) при увеличении давления впрыска топлива затяжкой пружин форсунок.

Результаты. Выявлено, что с увеличением затяжки пружин форсунок и увеличением давления впрыска (P_В) снижаются выбросы твердых частиц с отработавшими газами, и повышается топливная экономичность дизеля. В результате проведенных испытаний обнаружено, что при увеличении затяжки пружин форсунок РВ со 160 до 185 кПа выбросы оксидов азота (NO_х) снижаются на 15%, оксида углерода (СО) на 15%, углеводородов (С_хН_у) на 54%, твердых частиц (ТЧ) на 33%. Изменение выбросов СО при увеличении РВ объясняется улучшением смесеобразования и лучшей подготовкой топлива к сгоранию. Выбросы С_хН_у свидетельствуют о значительном улучшении полноты сгорания топлива в цикле. Выбросы твердых частиц с отработавшими газами снижаются из-за интенсификации смешения воздуха и паров топлива, способствующего более полному выгоранию сажи в цилиндре. Выбросы С_хН_у снижаются и удовлетворяют нормам ЕВРО-3 и ЕВРО-4. Техногенная нагрузка составила Н_ТН=51,34 ут/г при Р_В=160 кПа и Н_ТН=43,66 ут/г при Р_В=185 кПа, что свидетельствует о снижении техногенной нагрузки в 1,17 раза или на 15%.

Заключение. Практическая ценность исследования заключается в возможности использования топливоподающей аппаратуры с увеличенным давлением впрыска топлива в цилиндр для снижения вредных выбросов с отработавшими газами дизелей до требуемых норм.