Результаты экспериментальных исследований добавок воды в камеру сгорания дизельного двигателя

Актуальную проблему для сельскохозяйственного сектора представляет токсичность дизельных двигателей, а также их высокая теплонапряженность. Основные токсичные компоненты, свойственные дизельным двигателям, - это оксиды азота и твердые частицы. Установлено, что добавка воды в топливо снижает теплонапряженность и токсичность двигателей. При подаче воды в камеру сгорания происходит охлаждение заряда, поступающего в цилиндр. Определили, что от способа подачи воды в камеру сгорания зависят показатели работы двигателя. Для проведения исследований выбрали два распространенных рациональных способа подачи воды в цилиндр: с воздухом и в виде водотопливной эмульсии. Предложен методику экспериментального исследования, которая заключается в сопоставлении выбранных способов по экологической безопасности двигателя внутреннего сгорания, его температурных режимов и регистрации предельного количества воды до нарушения нормальной работы дизеля. Проанализировали характеристики дизельного двигателя по токсичности отработанных газов, эффективности работы и температурному режиму в зависимости от способа подачи воды в цилиндры. Провели испытания на нагрузочных характеристиках при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля, что соответствует режиму работы двигателя при проведении сельскохозяйственных операций на тракторе или комбайне. Показали, что подача 70 процентов воды с воздухом уменьшает температуру огневой поверхности головки на 27 процентов при средних значениях мощности 11-13 кВт. A при малых и максимальных нагрузках это снижение составляет около 20 процентов. При подаче воды с водотопливной эмульсией этот эффект меньше и на малых нагрузках составляет около 5 процентов, а при мощности 12-14 кВт доходит до 20 процентов.

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