Experimental results of water additives in diesel engine combustion chamber

An agricultural sector has an actual problem. It means toxicity of diesel engines, and also their high heat density. The main toxic components such as nitrogen oxides and firm particles are typical for diesel engines. The water additive in fuel reduces heat density and toxicity of engines. At water supply in the combustion chamber there is a cooling of the charge coming to the cylinder. Indicators of engine operation depend on a way of water supply in the combustion chamber. The authors chose for researches two widespread rational ways of water supply in the cylinder: with air and in the form of a water fuel emulsion. A technique of an experimental study consists in comparison of the chosen ways on ecological safety of an internal-combustion engine, its temperature conditions and registration of a limit amount of water before violation of normal operation of the diesel. The authors analysed characteristics of the diesel engine on toxicity of exhaust gases, engine efficiency and temperature condition depending on a way of water supply in cylinders. They carried out tests on load characteristics with a nominal frequency of rotation of a cranked shaft of the diesel that corresponds to power at agricultural operations on a tractor or a harvester. Water supply of 70 percent with air reduces temperature of a piston crown fire surface by 27 percent at average values of the power of 11-13 kW. But at low and maximum loadings this decrease makes about 20 percent. At water supply with a water fuel emulsion this effect is less and on low loadings makes about 5 percent, and at the power of 12-14 kW it reaches 20 percent.

двигатель внутреннего сгорания, отработанные газы, добавка воды в двигатель, водотопливная эмульсия, оксиды азота, Internal combustion engine, Exhaust gases, Water fuel emulsion, Water additive in an engine, Nitrogen oxides

1. Конев А.Ф. Использование добавок воды и бензина на впуске тракторных двигателей в условиях жаркого климата: Дисс. … канд. техн. наук. - М., 1987. - 272 с

2. Савельев Г.С. Выбор технологии конвертации тракторных дизелей при работе на компримированном природном газе // Инновационные технологии и техника нового поколения - основа модернизации сельского хозяйства: Сб.науч.докл. Междунар.науч.-техн.конф. Ч.2. - М.: ВИМ, 2011. - С. 105-109

3. Андрощук В.С. Совершенствование технологии безразборной очистки от нагара деталей цилиндро-поршневой группы путем подачи воды на впуске в цилиндры дизеля: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - СПб.: С.-Петерб. гос. аграр. ун-т, 1996. - 17 с

4. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1981. - 160 с

5. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. - М.: АН СССР, 1947. - 147 с

6. Сапьян Ю.Н., Колос В.А., Кабакова В.Н. Проблемы использования оксигенатов как компонентов моторных топлив // Система технологий и машин для инновационного развития АПК России: Сб. науч. докл. Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 2. - М.: ВИМ, 2013. - С. 144-148

7. Бижаев А.В. Исследование методов добавок воды в топливо в поршневой двигатель внутреннего сгорания // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2015. - № 1. - С. 16-19