ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
должно иметь такую испаряемость, которая обеспечила бы лёгкий запуск двигателя при низких температурах, быстрый
прогрев двигателя, равномерное распределение топлива по цилиндрам.
Фракционный состав топлива также оказывает большое влияние на скорость его испарения и образование смеси с
воздухом после впрыска.
Если растительные масла при атмосферном давлении закипают при температуре около 300 °С и разлагаются при
нагревании, то для биодизельного топлива возможно определение фракционного состава, так как молекулярная масса
эфиров биодизеля практически в три раза меньше, чем у триацилглицеринов растительных масел. Однако, в среднем, их
масса больше, чем у компонентов нефтяного дизельного топлива, поэтому температуры выкипания 50% фракций и,
особенно температуры начала кипения у МЭРМ выше, чем у товарного топлива. Отсутствие легколетучих соединений будет
затруднять запуск двигателя при пониженных температурах. В целом, более тяжёлый фракционный состав биодизеля будет
вызывать повышенное нагарообразование на деталях двигателя [27]
.
У биотоплив, полученных при переработке рапсового и подсолнечного масла, начиная с 20 до 80% температура
разгонки практически постоянна. Смесевые составы ведут себя как дизельное топливо независимо от концентраций
составляющих. Все и эфиры и смеси имеют максимально приближённые значения конца перегонки.
Низкотемпературные характеристики биодизеля позволяют использовать его без добавления депрессорных присадок
только в качестве летнего топлива.
Высокая температура вспышки делает это топливо более безопасным при хранении, транспортировке и эксплуатации.
Низкое содержание серы улучшает экологические характеристики биодизеля.
Чистота топлива оценивается, прежде всего, содержанием механических примесей. ГОСТ 305–82 нормирует его как
«отсутствие», метод испытания – по ГОСТ 6370. Однако в таблице 2, приведённой в ГОСТ 6370 указывается, что массовая
доля механических примесей до 0,005% (50 мг/кг) включительно оценивается как их отсутствие. Стандарт DIN EN 14 214
более жёстко нормирует этот показатель (до 24 мг/кг), этого требует конструкция самых современных дизельных
двигателей. Видно, что МЭРМ удовлетворяют этим требованиям.
Одним из наиболее важных преимуществ использования биодизельного топлива является снижение выбросов вредных
веществ с отработавшими газами. Проведено большое количество исследований влияния смесевых и чистых биодизельных
топлив на выбросы отдельных компонентов отработавших газов дизелей. Практически все исследователи отмечают
снижение выбросов оксида углерода, углеводородов, дисперсных частиц
и некоторое повышение выбросов оксидов азота.
По данным Министерства энергетики США (Department of Energy – DOE) применение биодизельного топлива снижает
выбросы практически всех выбросов вредных веществ, за исключением оксидов азота, снижает канцерогенность выхлопа на
94%, мутагенность на 80 – 90% (в случае применения чистого биодизельного топлива).
В Исследовательском институте топлив и
двигателей в Колорадо (Colorado Institute for Fuels and Engine Research),
США, проводились исследования влияния состава биодизельного топлива, в том числе связанного с используемым сырьём,
на выбросы вредных веществ. Исследовались метиловые и этиловые эфиры жиров растительного и животного
происхождения, а также отдельные эфиры жирных кислот (линолевой, линоленовой, стеариновой, пальмитиновой и др.).
Выбросы оксидов азота в сравнении с работой на дизельном топливе возрастали на 1 – 10% при использовании производных
растительных и животных жиров и изменялись в пределах от –10% для метилового эфира стеариновой кислоты до +21% для
метилового эфира линоленовой кислоты [28].
Интересные результаты были получены в Национальной лаборатории по возобновляемым источникам энергии США
(National Renewable Energy Laboratory – NREL), где проводились испытания двух автобусов на беговых барабанах по
загородному ездовому циклу для тяжёлых автомобилей (City Suburban Heavy Vehicle Cycle). Автобусы были оборудованы
дизелями Cummins ISM 2000. Исследования проводили с использованием обычного дизельного топлива и смеси 20%
биодизельного топлива с дизельным (В20). Было отмечено, как и в других исследованиях,
снижение выбросов дисперсных
частиц на 24%, углеводородов – на 40%, оксида углерода – на 32% при работе на топливе В20. Также отмечалось некоторое
снижение выбросов оксидов азота – на 5%, что, по-видимому, можно объяснить особенностями состава применяемого
топлива и режимов работы двигателя в данном ездовом цикле [29].
При работе дизеля на биодизельном топливе практически отсутствует выброс соединений серы, так как содержание
серы в топливе находится на уровне не более 10 – 15 мг/кг.
Теплота сгорания чистого биодизельного топлива ниже, чем у дизтоплива на 11 – 12,5% (на единицу массы) и на 7–8%
(на единицу объёма). Более низкая теплота сгорания приводит к некоторому (до 10%
)
снижению мощности двигателя и
увеличению расхода топлива. Применение смесевого топлива В20 снижает мощность на 1–2%, что практически незаметно в
эксплуатации. В то же время некоторые исследователи отмечают менее значительное снижение мощности, и даже некоторое
её повышение на отдельных режимах. Исследования, проведённые в Германии в Техническом университете Ганновера
(Technical University of Hannover) на дизеле Deutz, показали, что внешняя нагрузочная характеристика двигателя по
крутящему моменту при работе на биодизельном топливе из рапса изменяется очень незначительно. Исследователи из
Университета Теннеси (University of Tennessee) проводили испытания дизеля Volvo мощностью 110 л.с. при работе на
биодизельном топливе из соевого масла. Было отмечено снижение мощности двигателя на 2 – 7% при работе на чистом
биодизельном топливе по сравнению с нефтяным дизтопливом в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого
вала. Однако на режимах близких номинальному (частота вращения 3800 мин
–1
) мощность двигателя на обоих топливах
была практически одинакова. Необычным было отмеченное повышение мощности на 13% на более низкой частоте
вращения (1855 мин
–1
) при номинальной нагрузке. Такое повышение мощности можно объяснить, по-видимому, более
эффективным процессом сгорания биодизельного топлива, из-за содержащегося в нём кислорода на режимах с низким
коэффициентом избытка воздуха [29].
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- …
- следующая ›
- последняя »
