ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ТОПЛИВА, СОДЕРЖАЩЕГО БУТАНОЛ, НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ

Выполнены расчеты влияния топлива, содержащего бутанол, на показатели рабочего процесса дизеля 4ЧН 11/12,5 на режимах внешней скоростной характеристики. Номинальная мощность двигателя 140 кВт при частоте вращения коленчатого вала 2300 мин^–1. Двигатель снабжен газотурбинным наддувом с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха, системой топливоподачи аккумуляторного типа. Расчет рабочего процесса выполнен по разработанной компьютерной программе и моделям. Исследования проводили в два этапа: без изменения регулировок системы топливоподачи и при цикловых подачах топлива, обеспечивающих на различных режимах работы величину коэффициента избытка воздуха на уровне, соответствующем работе на дизельном топливе. Выполнен анализ полученных результатов. Показано изменение среднего индикаторного давления, удельного индикаторного расхода топлива, индикаторного коэффициента полезного действия, удельных выбросов окислов азота для рассматриваемых режимов при использовании 5, 10, 15, 20, 25 и 30 % смесей дизельного топлива с бутанолом. Установлены зависимости показателей работы дизеля по внешней скоростной характеристике на различных смесях, позволяющие обосновать параметры системы топливоподачи. Рекомендуется применение смеси дизельного топлива с бутанолом, содержащей 15 % бутанола, без изменения регулировочных и конструктивных параметров двигателя. Выявлено, что для улучшения показателей рабочего процесса двигателя состав смеси должен меняться с изменением режима работы. Разработан распылитель форсунки с составной иглой для системы топливоподачи, позволяющий изменять состав топлива в зависимости от режима работы двигателя.

1. Двигатели внутреннего сгорания: в 3 кн. / В. Н. Луканин [и др.]; под ред. В. Н. Луканина. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2005. Кн. 1. Теория рабочих процессов. 479 с.

2. Емельянов, В. Е. Автомобильный бензин и другие виды топлива: свойства, ассортимент, применение / В. Е. Емельянов, И. Ф. Крылов. М.: Астрель: АСТ: Профиздат, 2005. 207 с.

3. Комаров, С. М. Тулунский бутанол: топливо из леса / С. М. Комаров // Химия и жизнь. 2009. № 5 C. 8–11.

4. Марков, В. А. Спиртовые топлива для дизельных двигателей / В. А. Марков, Н. Н. Патрахальцев // Транспорт на альтернативном топливе. 2010. № 1 (13). С. 22–26.

5. Investigation of the Performance and Emissions of Bus Engine Operating on Butanol/Diesel Fuel Blends / D. C. Rakopoulos [et al.] // Fuel. 2010. No 89. P. 2781–2790.

6. Butanol/Biobutanol as a Component of an Aviation and Diesel Fuel / W. Dziegielewski [et al.] // Journal of KONES Powertrain and Transport. 2014. Vol. 21, No 2. P. 69–75.

7. Anil Kumar, Y. Perfomance and Emission Characteristics of Spark Ignition Engine Fuelled with Gasoline/n-Butanol Blends / Y. Anil Kumar, B. Prabakaran // International Journal of Engineering Sciences & Research Technology. 2015. No 4 (3). P. 257–263.

8. Болотник, Е. В. Основы технологии получения биобутанола использованием отселектированного штамма clostridium acetobutylicum БИМ В-709 Д / Е. В. Болотник. Минск: Нац. акад. наук Беларуси, 2015. 25 с.

9. Перспективы использования сельскохозяйственных растительных культур для производства топлива в Республике Беларусь / О. А. Ивашкевич [и др.] // Вестник БГУ. Сер. 2. Химия. 2009. № 1. C. 4–13.

10. Кухаренок, Г. М. Моделирование характеристик топливных струй и параметров камеры сгорания дизеля / Г. М. Кухаренок, Д. Г. Гершань // Вестник БНТУ. 2011. № 4. C. 35–39.

11. Кухаренок, Г. М. Прогнозирование показателей рабочего процесса дизеля при использовании альтернативных топлив / Г. М. Кухаренок, Д. Г. Гершань // Совершенствование организации дорожного движения и перевозок пассажиров и грузов. Безопасность дорожного движения: сб. науч. тр. Минск: БНТУ, 2016. С. 284–291.

12. Гершань, Д. Г. Исследование характеристик топливных струй при применении смесей дизельного топлива с бутанолом / Д. Г. Гершань // Совершенствование организации дорожного движения и перевозок пассажиров и грузов: сб. науч. тр. Минск: БНТУ, 2015. С. 65–70.

13. Hershan, Dz. Coordination of Fuel Sprays Characteristics with Combustion Chamber Parameters / Dz. Hershan // Proceedings of 12th EAEC European Automotive Congress, Bratislava, Slovak Republic, 29 June–01 July 2009. Bratislava, 2009. 57–58.

14. Распылитель форсунки: пат. 18045 Респ. Беларусь, МПК F 02 M 61/10 / Г. М. Кухаренок, А. Н. Марчук, Д. Г. Гершань; дата публ. 28.02.2014.