Аннотация 2
1. ВВЕДЕНИЕ 7
Топливные смеси этанола 7
Биоэтанол 8
Биоэтанол как моторное топливо 10
Биоэтанол второго поколения 11
Жидкое биотопливо второго поколения по-российски 13
Цели и задачи работы 15
2. РАСЧЁТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПО ПРОГРАММНОМУ
КОМПЛЕКСУ «SYNG» 20
Процесс впуска 23
Процесс сжатия 24
Процесс сгорания 25
Процесс расширения 27
3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
ДВИГАТЕЛЯ 29
3.1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ
ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА И ДВИГАТЕЛЯ К
ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ 29
3.2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ
ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ 32
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ ПРИ РАБОТЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИСПЫТУЕМЫХ ТОПЛИВ 41
5. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 59
6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61
ПРИЛОЖЕНИЯ 62
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 63
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 69
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 71
Биоэтанол - это обезвоженный этиловый спирт, изготовленный из биологически возобновляемого сырья. Есть три способа получения этилового спирта: сбраживанием пищевого сырья (переработкой содержащегося в сырье сахара в спирт при помощи дрожжей), гидролизом растительного сырья и гидратацией этилена (синтетический спирт).
В качестве автомобильного топлива этанол по некоторым параметрам превосходит бензин. В нем гораздо меньше примесей (например, серы), а октановое число по исследовательскому методу достигает 125 единиц. Поэтому этанол иногда используют как высокооктановую добавку - например, «девяносто второй» бензин с десятью процентами этанола становится «девяносто пятым».
Выполненная выпускная работа позволяет сделать следующие выводы: Анализ нагрузочной характеристики показывает, что расход воздуха GB (рис. 7-а) зарегистрирован в диапазоне от 49 до 106 кг/ч для всех испытуемых топлив с различиями в 3.. .5 кг/ч. При этом, для достижения требуемой мощности потребовалась приблизительно равная доля открытия
дроссельной заслонки при максимальном значении расхода воздуха (104, 8 кг/ч) для топлива Бензин №1 и минимальном (99,7 кг/ч) для топлива E30-II.
Наивысшее значение расхода воздуха (58,4 кг/ч) при максимальной частоте вращения коленчатого вала (4250 мин-1) достигнуто для топлива E30-II, а наименьшее значение, равное 55,4 кг/ч получено для топлива E30-I. Величины расходов воздуха для остальных испытуемых топлив занимают промежуточное положение.
Так же в ходе проведения испытаний установлено, что максимальный часовой расход топлива характерен для бензина E30-I, причем для данного вида топлива расход на максимально нагруженном режиме (81 Н м) составил 7,61 кг/ч. Минимальное значение расхода топлива мощности в 24 кВт и вращающем моменте 81 Н м на коленчатом валу зарегистрировано при использовании топлив Бензин №1 и составило 7,03 кг/ч, и Бензин №2 с расходом 7,06 кг/ч.
В соответствии с результатами испытаний, наилучшим показателем экономичности работы характеризуется Бензин №1, минимальный удельный эффективный расход топлива для которого составил 294,45 г/(кВт ч), а наихудшее значение определено для топлива E30-I, со значением ge равным 317,95 г/(кВт ч).
Зависимости изменения содержания окислов азота NOx в отработавших газах имеют существенные различия по абсолютным значениям для испытуемых топлив при работе двигателя по нагрузочнойхарактеристике и относительно невысокие различия при работе двигателя по характеристике холостого хода.
Наивысшими показателями токсичности по NOx характеризуется топливо Бензин №1 со значением 5229 млн-1 при Ре = 0,68 МПа, а наименьшее значение зафиксировано для топлива B30-I и составляет 4973 млн-1 при Ре = 0,68 МПа.
Таким образом, работа позволяет сделать выводы о рекомендации применения биоэтанольного топлива в качестве основного. Причиной этого может послужить меньшее количество выбросов в отработавших газах, а именно: NOx , CH , CO, что в жестких условиях «ЕВРО-стандартов» окажет спрос на данный вид топлива в условиях повышенной загазованности в городах и плохой экологии. Нельзя обойти и тот факт, что из-за меньшей теплотворной способности биоэтанольного топлива, детали двигателя подвергаются меньшим нагрузкам, вследствие чего, увеличивается ресурс двигателя.
Для использования данного типа топлива, не предусматривается изменение топливной аппаратуры, то есть, для перехода двигателя на биоэтанол не потребуется дополнительных вложений, что оказывает ещё один плюс его применения.
