Исследование экологических показателей работы дизеля на биоминеральных топливных смесях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Исследования альтернативных видов топлива для автотракторной техники имеют большое значение для развития российского двигателестроения. Эта тенденция находит свое место в Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года, таким образом, являясь одним из приоритетных направлений. Многие отечественные ученые долгое время занимаются проблемой многотопливности двигателей внутреннего сгорания.

В данной статье рассматривается работа дизеля Д-245.5S2 на биоминеральных топливных смесях (БМТС) на предмет их экологичности по методике Правил ООН №96 (02).

Цель работы — обоснование актуальности применения составов биоминеральных топливных смесей (БМТС) для работы дизельного двигателя в режимах различных нагрузок, опирающееся на сравнение их итогового значения удельного выброса с удельным выбросом токсичных компонентов чистого ДТ согласно методике ЕЭК ООН №96 (02).

Методы. Для приготовления БМТС были использованы следующие компоненты: этанол (Э), сурепное масло (СурМ) и дизельное топливо (ДТ). Биологические компоненты примешивались в разных концентрациях к ДТ. Их соотношение в смеси определялось путем лабораторных исследований физико-химических свойств компонентов. В дальнейшем смеси были подвергнуты стендовым испытаниям на установке оснащённой дизелем Д-245.5S2 c электротормозным стендом RAPIDO SAK N670. Полученные суммарные значения относительных величин исследуемых токсичных компонентов (сажа, монооксид углерода, оксиды азота, углеводороды) за все испытательные циклы (процентов — % и миллионных долей — ppm) были переведены в действительное содержание данных веществ от общего содержания удельного выброса в отработавших газах (согласно Правилам ООН № 96(02) — г/кВт·ч).

Результаты. Установлено, что использование указанных смесей положительно сказывается на экологической составляющей отработавших газов: замечено снижение эмиссии исследуемых токсичных компонентов при работе на БМТС в сравнении с традиционным дизельным топливом.

Заключение. Хотя БМТС показывают сниженные значения эмиссии вредных веществ в выхлопных газах по сравнению с чистым ДТ, они не могут привести дизель к экологическим показателям Stage II Правил ЕЭК ООН №96 (02); необходима оптимизация системы топливоподачи, установка дополнительных систем фильтрации отработавших газов.

Об авторах

Сергей Александрович Плотников

Вятский государственный университет»

Email: plotnikovsa@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-8887-4591
SPIN-код: 4899-9362

д-р техн. наук, профессор кафедры «Технология машиностроения»

Россия, Киров

Анатолий Николаевич Карташевич

Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия

Email: kartashevich@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3649-1521
SPIN-код: 8541-5330

заслуженный работник образования Республики Беларусь, профессор, д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Тракторы, автомобили и машины для природообустройства»

Белоруссия, Горки

Георгий Эдуардович Заболотских

Вятский государственный университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: zabolotskikh88@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-8796-5180
SPIN-код: 4836-5702

аспирант кафедры «Технология машиностроения»

Россия, Киров

Список литературы

  1. Транспортная стратегия РФ на период до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года. Дата обращения: 10.11.2023. Режим доступа: https://rosavtodor.gov.ru/docs/transportnaya-strategiya-rf-na-period-do-2030-goda-s-prognozom-na-period-do- 2035-goda.
  2. Плотников С.А., Карташевич А.Н., Заболотских Г.Э. Влияние нагрузки при работе дизеля на биоминеральных топливных смесях // Вестник транспорта Поволжья. 2023. № 2(98). С. 104–109. EDN: EBFSYS
  3. Карташевич А.Н., Плотников С.А. Применение методики планирования эксперимента в исследованиях свойств биотоплив. В кн.: Инновационные решения в технологиях и механизации сельскохозяйственного производства: Сборник научных трудов. Т. 7. Горки: БГСХА, 2022. С. 200–207. EDN: GGLDHI
  4. Плотников С.А., Карташевич А.Н., Заболотских Г.Э. Исследование составов и способов подачи новых топлив с добавками сурепного масла в дизель // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 1. С. 100–113. EDN: VCTHUW doi: 10.15507/2658-4123.033.202301.100-113
  5. The United Nations Economic Commission for Europe. Regulation No.24. E/ECE/TRANS/505-Rev.1/Add.23/Rev.2/Amend.1/Amend.2/Amend.3. 5 April 2007. Дата обращения: 10.11.2023. Режим доступа: https://unece.org/fileadmin/DAM/trans/doc/2017/wp29/E-ECE-TRANS-505-Rev.3r.pdf
  6. Плотников С.А., Заболотских Г.Э., Кантор П.Я., Втюрина М.Н. Исследование свойств новых топлив для автотракторной техники // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2022. Т. 14, №1. С. 117–125. EDN: JIDORK doi: 10.36508/RSATU.2022.92.31.01
  7. Кульчицкий А.Р. О новых требованиях к экологическим показателям сельскохозяйственных тракторов в таможенном союзе // Тракторы и сельхозмашины. 2022. Т. 89, № 3. С. 167–174. doi: 10.17816/0321-4443-106047

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Электротормозной стенд RAPIDO SAK N670 с балансировочной маятниковой машиной.

Скачать (232KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Газоанализатор MGT-5 MAHA.

Скачать (133KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Нагрузочные характеристики испытательного цикла согласно Правилам ООН №96 (02) (концентрация монооксида углерода CO).

Скачать (82KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Нагрузочные характеристики испытательного цикла согласно Правилам ООН №96 (02) (концентрация углерода C).

Скачать (91KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Нагрузочные характеристики испытательного цикла согласно Правилам ООН №96 (02) (концентрация углеводородов CxHy).

Скачать (80KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Нагрузочные характеристики испытательного цикла согласно Правилам ООН №96 (2) (концентрация оксидов азота NOx).

Скачать (92KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Суммарные значения удельного выброса токсичных веществ за весь испытательный цикл.

Скачать (184KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).