|
Задача экономии моторных нефтяных топлив и ограниченность сырья для их производства выдвигают на первый план необходимость поиска альтернативных топлив для двигателей внутреннего сгорания. Так, автотранспорт в странах СНГ потребляет в год около 60 млн. тонн топлива, только в сельском хозяйстве этих стран находится около 3 млн. тракторов и более миллиона комбайнов. При этом необходимо иметь в виду, что все тракторные и комбайновые двигатели - дизели.. Всевозрастающие темпы двигателестроения предполагают проблему экономного и эффективного использования имеющихся ресурсов топлива. За последние годы также значительно обострились экологические проблемы. Как и за рубежом, основными направлениями по снижению загрязнения атмосферного воздуха от вредных выбросов тракторов и автомобилей в сельском хозяйстве России будут: улучшение качества ДВС и их социально-экологических характеристик; снижение расхода топлива; ускоренное развитие транспортных средств, работающих на альтернативных моторных топливах ненефтяного происхождения и имеющих улучшенные эксплуатационные показатели. Международные обязательства России по охране окружающей среды определяют важность работ, направленных на оздоровление экологической обстановки, в первую очередь на снижение загрязнения атмосферного воздуха от вредных выбросов транспортных средств. При этом особый интерес представляют задачи одновременного улучшения экологических и эффективных показателей дизелей транспортных средств. Анализ передовых направлений научных исследований, проведенных за рубежом и в странах СНГ, посвященных данной проблеме, позволяет сделать вывод, что для практической реализации в двигателях транс- портных средств и, в первую очередь, в дизелях, возможно использование такого альтернативного топлива, как метиловый спирт (метанол), который имеет ненефтяное происхождение. Следует отметить, что использование метанола может также значительно снизить дымность и токсичность ОГ дизелей. Это особенно важно для дизелей тракторов и энергоустановок, работающих в помещениях с ограниченным воздухообменом. Исследований же по оценке возможности применения метанола на сельскохозяйственных дизелях в нашей стране недостаточно. Наиболее простым, дешевым и доступным способом применения метанола в настоящее время является его использование в виде эмульсии с дизельным топливом и пакетом присадок, улучшающим ее свойства. Указанный способ позволяет в определенной степени экономить ДТ, не требует значительных затрат на внесение конструктивных изменений и дополнений в дизель и может быть реализован на двигателях, уже находящихся в эксплуатации. В настоящее время все большее распространение получает применение присадок к топливам. Количество товарных марок присадок в мире, исчисляется тысячами и их применение становится обязательным. В России, которая в этой области отстает от наиболее промышленно развитых стран, фактически применяются лишь отдельные присадки, причем их использование становится постоянной практикой. Все это дает основание предполагать, что улучшение эффективных показателей дизелей тракторов, предназначенных для эксплуатации в том числе и экологически экстремальных условиях, путем снижения токсичности и дымности ОГ, экономии нефтяного моторного топлива за счет применения альтернативных топлив с присадками целенаправленного действия, является весьма актуальной научной задачей, имеющей важное народнохозяйственное значение и включенной Правительством РФ в перечень критических технологий федерального уровня. Цель исследований. Улучшение эффективных и экологических показателей тракторного дизеля 24 10,5/12,0 при работе на метаноло-топливной эмульсии. Объект исследований. Тракторный дизель 24 10,5/12,0 (Д-21АІ) воздушного охлаждения сельскохозяйственного трактора, Т-25А, работающий на метаноло-топливной эмульсии. Научная новизна работы. Исследование физико-химических свойств и разработка метаноло-топливной эмульсии. Теоретические предпосылки воздействия присадок на промотиро-вание процесса воспламенения и горения метаноло-топливной эмульсии в цилиндре дизеля. Определение влияния состава,метаноло-топливной эмульсии на показатели первой фазы процесса сгорания в цилиндре дизеля. Определение регулировочных параметров топливоподающей аппаратуры, обеспечивающих получение оптимальных параметров работы дизеля на метаноло-топливной эмульсии. Исследование влияния метаноло-топливной эмульсии с присадками на процессы сгорания, образования сажи, характеристики тепловыделения и сажевыделения в цилиндре, мощностные, экономические и токсические показатели тракторного дизеля 24 10,5/12,0. Конструкция и опытный образец трактора Т - 25А с системой питания, модернизированной для работы на метаноло-топливной эмульсии с улучшенными эффективными и экологическими показателями, предназначенного для эксплуатации и в том числе в помещениях с ограниченным воздухообменом.
Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы 25-ым ГосНИИ МО РФ в работе по исследованию и созданию новых видов высокоэффективных дизельных топлив для спецтехники и в ОАО ВНИИ НП в работе по созданию и исследованию новых видов многофункциональных присадок к дизельным топливам, а также для составления базы данных по присадкам к топливам. Результаты научно-технической разработки, созданной при выполнении диссертационной работы, доведены до стадии создания макетного образца, трактора Т-25 А и проведения функциональных испытаний. Макетный образец трактора Т-25 А с системой питания, модернизированной для работы на метаноло-топливной эмульсии, внедрен в учебно-опытном хозяйстве «Чистые пруды» Вятской ГСХА. Материалы диссертации используются в учебном процессе Вятской государственной сельскохозяйственной академии и Чебоксарском институте Московского государственного открытого университета. Экономический эффект от уменьшения вредного воздействия ОГ на атмосферу составляет 708 руб. в год из расчета на один трактор при средней годовой наработке 1000 мото-часов. Связь с планами научных исследований. Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой № 24 плана НИР Вятской ГСХА на 2000...2005 г. г. (номер государственной регистрации в ВНТИЦентре 01.2002.06497) и соглашением о научно-техническом сотрудничестве между Вятской ГСХА и 25-ым ГосНИИ МО РФ. На защиту выносятся следующие положения. Теоретическое обоснование воздействия присадок на промотиро-вание процесса воспламенения и горения метаноло-топливной эмульсии в цилиндре дизеля.. Уточненные зависимости расчета параметров первой фазы процесса сгорания при работе дизеля на метаноло-топливной эмульсии. Результаты лабораторных исследований свойств метаноло-топливных эмульсий на основе метанола и дизельного топлива с присад-
ками и состав новой метаноло-топливной эмульсии. Результаты стендовых испытаний топливоподающей аппаратуры при работе на метаноло-топливной аппаратуре. Результаты стендовых исследований влияния применения метаноло-топливной эмульсии с присадками целенаправленного действия в качестве моторного топлива на процесс сгорания, сажеобразования, характеристики тепловыделения и сажевыделения, мощностные, экономические и токсические показатели тракторного дизеля 24 10,5/12,0 с камерой сгорания в поршне.
6*. Конструкция и макетный образец трактора Т-2 5А с системой питания, модернизированной для работы на метаноло-топливной эмульсии с. улучшенными эффективными и экологическими показателями, предназначенный для эксплуатации и в том числе в помещениях с ограниченным воздухообменом. Апробация работы. Основные результаты и материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях Вятской государственной сельскохозяйственной академии в 2000.,.2004 г. г., на 12-оЙ на* учно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья «Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики», 2001 г. (г; Киров), на Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей», 2002, 2004 п.г, (Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, г. Санкт-Петербург-Пушкин), Международной научно-практической: конференции «Здоровье - Питание - Биологические ресурсы», 2002 г. (НИИСХ Северо - Востока, г. Киров), на II Международной научно - практической конференции «Новые топлива с присадками», 2002 г. (Академия прикладных исследований, п Санкт-Петербург), на 9-ой Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей», 2003 г. (ВлГУ, г. Владимир). Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 20 научных работах, включая тезисы статей, статьи, патент на изобретение № 2221839.
| 
Вы находитесь:
