Определение оптимального состава смесевого топлива по экологическим показателям дизеля

Применение в тракторных двигателях и другой сельскохозяйственной техники рапсового масла (РМ) в чистом виде или смеси РМ с дизельным топливом (ДТ) накладывает ряд ограничений, связанных с некоторым различием физико-химических свойств. Поэтому наиболее перспективным является использование смесевого топлива (СТ) состоящего из ДТ и РМ. Целью настоящих исследований является определение оптимального состава СТ, состоящего из ДТ и РМ путём оптимизации аппроксимированных зависимостей экологических показателей дизеля. Для решения поставленной задачи проведены стендовые испытания работы дизеля Д-245.5С, размерностью 4ЧН 11,0/12,5. В качестве определяемых экологических показателей работы дизеля выбраны: сажа ( С ), оксиды азота ( NOx ), несгоревшие углеводороды ( CxHy ), диоксид углерода ( CO2 ) и монооксид углерода ( CO ). Исследования проведены на различных составах СТ состоящих из 80% ДТ и 20% РМ, 55% ДТ и 45% РМ, 20% ДТ и 80% РМ по массе соответственно. В результате проведенных стендовых испытаний получены две нагрузочные характеристики, одна из которых при частоте вращения n = 1400 мин-1 соответствующей значению максимального крутящего момента, а вторая при частоте вращения n = 1800 мин-1 соответствующей значению номинальной мощности, а также внешняя скоростная характеристика тракторного дизеля Д-245.5С, размерностью 4ЧН 11,0/12,5. Анализ полученных экспериментальных данных выявил зависимости экологических показателей от частоты вращения коленчатого вала дизеля, среднего эффективного давления и добавки РМ в СТ по массе. При помощи метода наименьших квадратов определены аппроксимированные математические зависимости экологических показателей дизеля. Анализ полученных зависимостей, показал, что: при увеличении частоты вращения коленчатого вала n , доли РМ в СТ и снижении среднего эффективного давления pe приводит к снижению сажи С до 4,0 %, оксидов азота NOx до 100,0 ppm, несгоревших углеводородов CxHy до 1,0 ppm, диоксида углерода, CO 2 до 2%, и увеличению монооксида углерода CO до 0,16 %. В результате решения полученной системы уравнений аппроксимированных зависимостей экологических показателей определили оптимальную добавку РМ в СТ до 35 % по массе.

смесевое топливо, экологические показатели, характеристики дизеля, аппроксимация экспериментальных данных