Характеристика двс: Основные показатели двигателя: мощность, крутящий момент, расход

Содержание

Ошибка

Автомобиль — модели, марки
Устройство автомобиля
Ремонт и обслуживание
Тюнинг

Аксессуары и оборудование
Компоненты
Безопасность
Физика процесса

Новичкам в помощь
Приглашение
Официоз (компании)
Пригородные маршруты

Персоны
Наши люди
ТЮВ
Эмблемы

Личные инструменты

Представиться системе

Инструменты

Спецстраницы

Пространства имён

Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация, поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Основные параметры и характеристики двигателя

Строительные машины и оборудование, справочник

Основные параметры и характеристики двигателя

Работа двигателя характеризуется тремя основными параметрами: мощностью, крутящим моментом и удельным расходом топлива. Различают индикаторную, эффективную, литровую и налоговую мощность.

Индикаторная мощность, развиваемая в цилиндре двигателя, не может быть полностью использована для выполнения полезной работы. Часть ее расходуется на преодоление трения между сопряженными деталями двигателя (цилиндр — поршень, коленчатый вал — подшипники), на привод вспомогательных механизмов (водяной и масляный насосы, вентилятор, генератор и др. ), на процесс газообмена в цилиндре (впуск свежего заряда и выпуск отработавших газов). Мощность, равноценная этим потерям, называется мощностью механических потерь NM. Величина NM зависит от типа двигателя и условий его эксплуатации. На величину NM оказывает влияние температура охлаждающей жидкости и масла в Двигателе.

Одним из основных показателей качества двигателя является его экономичность, которая определяется количеством топлива GT в килограммах, расходуемым двигателем за 1 ч работы. Параметрами, характеризующими экономичность работы двигателя, являются индикаторный и эффективный удельные расходы топлива.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Тепловой баланс двигателя может определяться экспериментально или расчетным путем.

Автотракторный двигатель эксплуатируется в условиях переменных нагрузок, частого изменения скоростного режима, поэтому мощность двигателя всегда должна соответствовать такой величине, при которой машина движется с требуемой скоростью, обеспечивает заданные динамические качества при высокой топливной экономичности. Для оценки технико-экономических показателей двигателей при работе в различных условиях пользуются характеристиками двигателей. Характеристикой называется графическая зависимость одного из основных показателей работы двигателя (эффективная мощность Ne, эффективный крутящий момент Ме, частота вращения пе коленчатого вала, эффективный удельный расход топлива ge) от другого показателя или фактора, влияющего на его работу. Характеристики двигателей снимаются во время испытаний на специальных стендах при установившихся режимах работы.

Различают скоростные, нагрузочные и регулировочные характеристики двигателей.

Скоростная характеристика представляет собой зависимость эффективной мощности Ne, эффективного крутящего момента на валу двигателя Ме, эффективных часового де и удельного ge расходов топлива от частоты вращения коленчатого вала пе. Различают внешнюю скоростную характеристику, соответствующую полному открытию дроссельной заслонки карбюраторного двигателя или аксимальной подаче топлива в дизеле, и частичные скоростные характеристики, полученные при неполностью открытых дроссель-ных заслонках или подачах топлива. Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя снимается в диапазоне от минимальной устойчивой частоты вращения, соответствующей номинальной эффективной мощности. При малой частоте вращения коленчатого вала развиваемая двигателем мощность Ne невелика ввиду медленного сгорания топлива, сопровождаемого большой теплоотдачей.

Рис. 1. Внешние скоростные характеристики двигателей

Однако с дальнейшим увеличением пе рост развиваемой двигателем мощности начинает замедляться вследствие уменьшения среднего эффективного давления ре в цилиндрах из-за уменьшения коэффициента наполнения и увеличения механических потерь.

Внешнюю скоростную характеристику дизеля снимают при максимальной подаче топлива в цилиндры на определенном скоростном режиме, бездымной работе и наивыгоднейшем угле опережения впрыска топлива. В диапазоне частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу от пх до пt двигатель может работать только без нагрузки.

Рекламные предложения:

Читать далее: Топлива, применяемые для двигателей внутреннего сгорания

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Характеристики двигателя и характеристики сгорания двигателя с воспламенением от сжатия с непосредственным впрыском топлива, работающего на отработанном кулинарном масле, синтетическом дизельном топливе

Введение

Дизельные двигатели используются на транспорте, электростанциях, в строительстве, а также в сельскохозяйственной и промышленной деятельности в сельской местности; следовательно, это привело к увеличению спроса на дизельное топливо на нефтяной основе (Boggavarapu and Ravikrishna 2013), в то время как запасы ископаемого топлива в мире ограничены. Кроме того, проблемы загрязнения воздуха и глобального потепления становятся еще более острыми, чем когда-либо. Ученые всего мира усердно работают над поиском возобновляемых, углеродно-нейтральных и экологически чистых видов топлива для замены дизельного топлива на нефтяной основе. Как показано в предыдущих отчетах (Раджасекар и др., 2010 г.; Алтин и др., 2001 г.; Фукуда и др., 2001 г.; Саин и Чанакчи, 2009 г.).; Хан и др. 2010 г.; Каннан и др. 2011 г.; Макор и др. 2011), биодизельное топливо, обогащенное кислородом, биоразлагаемое, нетоксичное и экологически чистое топливо, рассматривается как многообещающая альтернатива традиционному дизельному топливу.

Биодизель, полученный из различных ресурсов, таких как рапс, соя, хлопковое масло, пальмовое масло, масло жожоба, подсолнечник, использовался в двигателях внутреннего сгорания без серьезных модификаций, как сообщают Муралидхаран и Васудеван (2011). Сараванан и др. (2010) также исследовали характеристики сгорания в двигателе с воспламенением от сжатия для тяжелого коммерческого автомобиля, работающего на сыром метиловом эфире масла рисовых отрубей (CRBME). Следовательно, при сравнении КРБМЭ с дизельным топливом установлено, что период задержки был короче примерно на 15 %, пиковое давление несколько ниже, максимальная скорость тепловыделения и термотормозная эффективность ниже на 34 % и 8 % соответственно; при этом удельное энергопотребление тормозов (BSEC) было примерно на 18% выше. Ци и др. (2009 г.) проверенное биодизельное топливо, произведенное из сырого соевого масла на одноцилиндровом дизельном двигателе без наддува и прямого впрыска. Они заметили, что пиковое давление в цилиндре биодизеля было выше при более низких нагрузках двигателя и одинаково при более высоких нагрузках двигателя, а сгорание начиналось раньше при всех нагрузках двигателя. Они также показали, что выходная мощность биодизельного двигателя была почти такой же, как у дизельного двигателя на малой скорости при полной нагрузке. Почти во всех диапазонах частоты вращения двигателя ОЧЭС биодизеля была ближе, чем у дизельного топлива. В другом исследовании Huang et al. (2010) исследовали два различных биодизеля, произведенных из фисташки и ятрофы, чтобы сравнить характеристики производительности и выбросов при использовании их в дизельном двигателе. Они обнаружили, что выбросы выхлопных газов можно уменьшить за счет использования биодизеля. Действительно, выбросы окиси углерода (CO) и углеводородов (HC) были снижены при высоких нагрузках двигателя. Кроме того, оксиды азота (NO _x ) и выбросы дыма также значительно сократились при различных нагрузках двигателя. Кроме того, производительность двигателя и выбросы при использовании фисташки были очень похожи на показатели при использовании биодизеля из ятрофы.

По сравнению с дизельным топливом на нефтяной основе, высокая стоимость и большая часть биодизельного топлива, производимого из пищевых масел, таких как рапсовое масло, подсолнечное масло и пальмовое масло, являются основными препятствиями для коммерциализации. Приблизительно 70–80 % общей стоимости производства биодизеля приходится на стоимость сырья (Meng et al. 2008). Более того, использование этих масел вызовет конкуренцию сельскохозяйственных угодий за продукты питания и топливо, что приведет к инфляции цен на нефть и продукты питания (Huang et al. 2010). Поэтому ожидается, что использование дешевого несъедобного сырья, такого как отработанное кулинарное масло, будет конкурентоспособным по цене с нефтяным дизельным топливом и обеспечит продовольственную безопасность во всем мире. Кроме того, использование отработанного растительного масла в качестве моторного топлива также способствует уменьшению экологических проблем, связанных с процессом утилизации отработанного масла.

В своем эксперименте с отходами пальмового масла (WPOME) и метиловыми эфирами масла канолы (COME) Necati et al. (2009) заметили, что максимальный крутящий момент двигателя немного снизился. В то же время BSFC увеличился по сравнению с дизельным топливом на нефтяной основе (PBDF). Максимальные тормозные моменты для PBDF, WPOME и COME при 1500 об/мин, соответствующие условиям полной нагрузки, составляли 328,69, 320,24 и 319,80 Н·м соответственно. BSFC WPOME и COME увеличились на 7,48% и 6,18%, а эффективность термоторможения снизилась на 1,42% и 0,12% соответственно. В другом исследовании Муралидхаран и Васудеван (2011) изучали влияние степени сжатия на характеристики двигателя с переменной степенью сжатия, использующего метиловые эфиры отработанного кулинарного масла и дизельных смесей. В результате эффективность термического торможения для B40 значительно улучшилась при степени сжатия 21 по сравнению со стандартным дизельным двигателем. Удельный расход топлива смеси В40 при степени сжатия 21 составил 0,259.кг/кВтч, тогда как для стандартного дизельного топлива она составляла 0,314 кг/кВтч.

Несмотря на то, что было проведено много исследований, как указано выше, в отношении возможности использования отработанного масла для жарки в двигателях с воспламенением от сжатия, в этих исследованиях использовалось биодизельное топливо, полученное из отработанного масла для жарки во время реакции переэтерификации, которое непосредственно отработанное масло для жарки использовалось в качестве топлива для двигателя. Кроме того, эти исследования сосредоточены только на испытаниях в некоторых точках работы двигателя, таких как скоростные характеристики при полной нагрузке или нагрузочные характеристики при номинальной частоте вращения двигателя. По этим причинам целью настоящего исследования является получение биодизеля из отработанного растительного масла и исследование характеристик двигателя с воспламенением от сжатия и характеристик его сгорания, работающих на синтетическом дизельном топливе из отработанного растительного масла (WCOSD), соответствующих всем основным рабочим параметрам двигателя.

Процесс каталитического крекинга отработанного кулинарного масла

Отработанное кулинарное масло (WCO) было собрано в местных ресторанах города Ханой во Вьетнаме. Каталитический крекинг проводили при 450 °C в однолитровом реакторе периодического действия с закругленным дном в присутствии 5 % масс. катализатора MgO, как показано на рис. 1. Для каждого эксперимента 500 г образца и 25 г MgO помещают в реактор. Температуру реактора постепенно повышали до 450 °C с помощью электропечи при скорости нагрева 10 °C/мин и поддерживали в изотермических условиях до прекращения образования паров. Мы используем источник переменного тока (220 В и 4 А) для питания электропечи. Потребовалось 40 мин, чтобы достичь рабочей температуры 450 °C, а затем эту температуру постоянно контролируют, включая и выключая источник электропитания. Мы получили первый литр биодизеля через 40 мин, а затем потребовалось 40 мин, чтобы получить еще один литр биодизеля. Средняя стоимость электроэнергии для производства 1 л биодизеля составляет примерно четверть цены дизельного топлива на рынке. Кроме того, использование отработанного масла для жарки в качестве сырья снизит затраты на утилизацию отработанного масла для жарки. Пару давали пройти через конденсатор для сбора WCOSD в жидкой фазе.

Рис. 1

Принципиальная схема системы крекинга WCO

Увеличенное изображение

В нашем производственном процессе катализатор добавлялся в реактор только после того, как температура реактора достигала рабочей температуры 450°C. Клапан, соединяющий реактор и конденсатор, открывают через 20 мин после добавления катализатора в реактор. Поэтому температуру каталитического крекинга всегда контролируют на уровне примерно 450 °С. Продукты крекинга состоят из лигроина (примерно 2,9%), керосин (около 8,7 %), дизельное топливо (67 % в том числе) и остаток (21,4 %). Для производства 1 л биодизеля требовалось примерно 1,5 л отработанного растительного масла. Мы повторили производственный процесс пять раз и заметили, что выход и состав продукта крекинга были достаточно стабильными, поскольку исходные материалы были одинаковыми. Одним из недостатков использования неподвижного слоя катализаторов является то, что может потребоваться довольно частая замена катализаторов, поскольку побочные продукты могут загрязнять поверхность неподвижного слоя, что приводит к уменьшению площади контакта между парами и катализатором и влияет на качество продукта. биодизель. Кроме того, замена катализатора, закрепленного в нагреваемом слое, может оказаться более сложной задачей, а цены на продукцию могут возрасти из-за затрат на подготовку слоев катализатора. Катализатор смешивали с сырьем в реакторе таким образом, чтобы влияние катализатора на реакции крекинга оставалось стабильным. Более того, замена катализатора была чистой, так как катализатор выводился вместе с побочными продуктами. В нашем эксперименте мы подготовили 20 л биодизеля для всех испытаний, испытаний производительности и испытаний свойств топлива. Несмотря на то, что объем реактора составляет примерно 1 л, наш производственный процесс является непрерывным. Когда биодизель вынимали из конденсатора, в реактор одновременно добавляли сырье и катализатор.

Топливные свойства продуктов WCOSD оценивались по сравнению с обычным дизельным топливом с использованием методов ASTM. Охарактеризованы цетановое число, плотность, кинематическая вязкость, температура вспышки, углеродный остаток, зольность, сера и теплота сгорания ВКОСД. Цетановое число определяли путем сравнения его характеристик сгорания в испытательном двигателе с характеристиками смесей эталонных топлив с известным цетановым числом в стандартных условиях эксплуатации (ASTM D-613). Для измерения образца использовали цифровой анализатор плотности при температуре 25 °C (ASTM D-4052). Кинематическая вязкость определялась с использованием вискозиметра с U-образной трубкой (ASTM D-445). Температуру воспламенения WCOSD определяли путем заполнения испытательного тигля WCOSD до метки наполнения внутри испытательного тигля, и зажженное испытательное пламя пропускали по окружности тигля (ASTM D-9).2). Теплотворную способность образцов определяли с помощью бомбового калориметра (ASTM D-240). Углеродный остаток рассчитывали по количеству углеродистого остатка, оставшегося после выпаривания и пиролиза образца (ASTM D-189). Зола рассчитывалась путем поджигания и сжигания образцов до тех пор, пока не останется только зола и углерод (ASTM D-482). Содержание серы определяли с помощью энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализатора (ASTM D-4294).

Испытательное оборудование, экспериментальная установка и процедура испытаний

Тестовые виды топлива и двигатель, использованные в эксперименте

В этом исследовании было использовано синтетическое дизельное топливо из отработанного масла для жарки, успешно полученное в ходе этого исследования, и его сравнили с обычным дизельным топливом, когда оно использовалось для работы на двигателе внутреннего сгорания. Физические и химические свойства топлив WCOSD и CD представлены в таблице 1. Испытуемый двигатель представляет собой четырехтактный одноцилиндровый дизельный двигатель с водяным охлаждением без наддува и непосредственным впрыском топлива.

Таблица 1. Физико-химические свойства испытанных топлив

Полноразмерная таблица

Испытательная установка и процедура эксперимента

На рис. 2 показана принципиальная схема испытательного стенда двигателя, включая испытательный двигатель, динамометр шасси, устройство для анализа выхлопных газов, блок управления, устройство расхода топлива, прибор для измерения расхода воздуха и датчик температуры. датчики. Для определения удельных оборотов двигателя были проведены эксперименты с одноцилиндровым дизелем, соответствующие различным оборотам двигателя. В эксперименте двигатель был соединен с регенеративным динамометром мощностью 40 кВт. Давление в цилиндрах регистрировалось с помощью высокоскоростной системы сбора данных, включающей два высокоточных пьезоэлектрических преобразователя давления, датчик угла поворота коленчатого вала и устройство анализа сгорания. Устройство расхода топлива определяло расход топлива, подаваемого на испытательный двигатель. Для измерения расхода воздуха на впускном коллекторе опытного двигателя был установлен расходомер воздуха. Кроме того, шесть различных цифровых термопар были настроены для измерения температуры выхлопных газов, моторного масла, охлаждающей жидкости на входе и выходе, топлива и воздуха на входе. Кроме того, регистрировались температура окружающей среды, плотность воздуха и относительная влажность. Для управления двигателем и динамометром использовалась система управления; следовательно, он собирал сигналы от измерительного оборудования и отображал результаты измерений. Выбросы выхлопных газов испытаний, в том числе СО, СО ₂, Углеводород (HC), O ₂ и NO _x были измерены с помощью анализатора выхлопных газов, изготовленного для измерения выбросов двигателей внутреннего сгорания. Характеристики измерительных приборов и газоанализаторов представлены в таблице 2.

Рис. 2

Схема стенда двигателя и готового стенда двигателя в эксперименте

Изображение в натуральную величину

Таблица 2 Точность приборов измерений и газоанализаторы

Полная таблица

Результаты и обсуждение

Сравнение свойств WCOSD и дизельного топлива

Свойства WCOSD показаны в Таблице 3 и сравниваются со стандартными спецификациями Euro V для дизельного топлива. Цетановое число ВКОСД было несколько ниже, чем у дизельного топлива из-за содержания ненасыщенных компонентов; которые могут препятствовать сгоранию топлива в двигателе. Еще одним недостатком была низкая теплотворная способность WCOSD из-за высокого содержания оксигенатных соединений (Wako et al. 2018), что хуже сказывалось на работе двигателя. Вязкость биодизеля была несколько выше, чем у дизельного топлива, что приводило к худшему распылению в двигателе и, вероятно, к снижению полноты сгорания из-за образования нагара, загрязняющего камеру сгорания. Однако WCOSD имел некоторые преимущества, такие как полное отсутствие серы, отсутствие зольности и углеродистого остатка по сравнению с дизельным топливом. Установлено, что ВКОСД по своим свойствам ближе к обычному дизельному топливу; следовательно, обычное дизельное топливо использовалось в качестве топлива для сравнения при проверке характеристик двигателя.

Таблица 3. Топливные характеристики WCOSD по сравнению со стандартными спецификациями дизельного топлива EN 590:2009

Полная таблица

Сравнение характеристик двигателя

На рисунке 3a показано сравнение характеристик двигателя при различных оборотах двигателя и условиях полной нагрузки. когда WCOSD и CD использовались в качестве тестовых топлив. В целом, работа двигателя была полностью стабильной в диапазоне оборотов двигателя от 1400 до 2100 об/мин. Действительно, при использовании в качестве топлива КД тормозные мощности при рабочих оборотах двигателя 1400 об/мин и 1700 об/мин составили соответственно 2,90%, что на 2,43% выше, чем у WCOSD. Также топливные характеристики тестового двигателя в случае использования WCOSD были выше, чем в случае использования CD, как показано на рис. 3b, что, вероятно, связано с более низкой теплотворной способностью WCOSD, как показано в таблице 1. Кроме того, плотность и кинематическая вязкость дизельного топлива были выше, чем у WCOSD, что также способствовало снижению мощности двигателя из-за увеличения потерь на трение. Однако, как показано на рис. 3а, на высокой скорости мощность двигателя в случае использования WCOSD была несколько выше, чем у CD, что было обусловлено влиянием вязкости. Поскольку вязкость WCOSD была меньше, чем вязкость CD, смесь WCOSD и воздуха стала более выгодной по сравнению с CD, особенно в случае высоких оборотов двигателя, поскольку продолжительность смесеобразования была ограничена.

Рис. 3

Сравнение характеристик двигателя a мощность двигателя и b расход топлива

Изображение в натуральную величину

, 1700 и 2100 об/мин и крутящий момент двигателя в диапазоне от 0 до 50 Н·м при работе тестового двигателя на WCOSD и CD. Результаты показали, что BSFC WCOSD всегда был выше, чем у CD в каждой точке работы двигателя. При одинаковых условиях эксплуатации наибольшая разница в BSFC между двумя видами топлива составляет 19% в рабочей точке при частоте вращения двигателя 1700 об/мин и нагрузке 25%. Между тем, BSFC двух видов топлива был одинаковым при 75% от максимального крутящего момента. Эта тенденция аналогична тем, которые были сделаны Meng et al. (2008), Necati et al. (2009), Hirkude and Padalkar (2012), Zhu et al. (2011), Ди и соавт. (2009) и Necati and Canakci (2010), исследующих два типа биодизеля, полученного из отходов пальмового масла и масла канолы. Чтобы поддерживать ту же выходную мощность, следует подавать большее количество WCOSD, как это было предложено Муралидхараном и Васудеваном (2011 г.), Буюккая (2010 г.), Хиркуде и Падалкаром (2012 г.), Чжу и др. (2011) и Di et al. (2009 г.) из-за более низкой теплотворной способности WCOSD по сравнению с CD.

Рис. 4

ТОРГОВЛЕННЫЙ Специфический Потребление тестового двигателя, заправленного CD и WOCSD при A 1400 об / мин, B 1700 об / мин, C 2100 об / мин и D Полная загрузка

Полный размер изображение

44444444449 D

. Меньшая выходная мощность и более высокий расход топлива WCOSD привели к более низкой тепловой эффективности тормозов (BTE) по сравнению с CD при всех режимах работы двигателя, как показано на рис. 5. Например, при тех же условиях работы 1400 об/мин. и 70 % режима нагрузки, BTE двигателя, работающего на CD, достигла максимального значения 38,3 %, тогда как двигатель, работающий на WCOSD, составил 36,6 %. Примечательно, что в рабочей точке 1400 об/мин и 25 % нагрузки разница в BTE между WCOSD и CD составляла примерно 21 %. Вторая причина этих результатов может быть объяснена более высокой вязкостью и низкой летучестью WCOSD, что приводит к более плохим характеристикам распыления и сгорания, как описано в результатах, сделанных Hirkude and Padalkar (2012) и Necati and Canakci (2010).

Рис. 5

Термическая эффективность тормоза тестового двигателя, заправленного CD и WOCSD при A 1400 об / мин, B 1700 об / мин, C 2100 об / мин и D Полная загрузка

Полный размер изображение

140081 D

. характеристик сгорания

Характеристики сгорания WCOSD и CD в этом исследовании были исследованы на основе значений давления в цилиндре и задержки воспламенения. Для анализа процесса сгорания были измерены и проанализированы данные о давлении в цилиндрах и давлении в топливной магистрали за 200 циклов с разрешением 0,4° по углу поворота коленчатого вала. На рисунке 6а показано изменение давления в цилиндрах в зависимости от угла поворота коленчатого вала, когда тестовый двигатель работал на топливе CD и WCOSD при скорости 1400 и различных нагрузках двигателя 11, 23 и 35 Н·м. Наблюдаемые пики давления в цилиндрах двигателя, работающего с WCOSD, были ниже, чем у CD, на 0,43, 0,32 и 0,74 бар при 11, 23 и 35 Н·м соответственно. Однако давление в цилиндрах было примерно одинаковым в областях, удаленных от верхней мертвой точки. Более низкие пики давления в цилиндрах могут быть результатом неправильного смешивания WCOSD с воздухом при низкой температуре двигателя из-за его характеристик.

Рис. 6

Изменение давления в цилиндрах опытного двигателя, работающего на CD и WOCSD, при a 1400 об/мин, b 1700 об/мин, c 2100 об/мин и 3 d 900 задержка зажигания при различных условиях работы

Изображение полного размера

На рисунке 6d сравнивается задержка воспламенения, которая определяется как интервал времени между началом впрыска и началом сгорания, для тестового двигателя, работающего на WCOSD и CD, при различных условиях работы. Видно, что воспламенение ВКОСД началось раньше, чем КД, на от 0,4 до 0,8°С. Раннее начало воспламенения WCOSD обусловлено физическими свойствами WCOSD (Tesfa et al. 2013). Кроме того, задержка воспламенения для WCOSD была короче, чем для CD при низкой и средней нагрузке, тогда как при высоких нагрузках был обнаружен противоположный результат, как показано на рис. 6d.

Сострадание по выбросам выхлопных газов

Сравнение выбросов угарного газа

На рисунке 7 показаны экспериментальные результаты выбросов угарного газа (CO) от испытательного двигателя, работающего на двигателях WCOSD и CD. Можно видеть, что тенденции выбросов CO от двигателя, работающего на двух видах топлива, были похожи друг на друга. Выбросы CO были низкими при низких и средних нагрузках и высокими при полных нагрузках. Основная причина этого явления заключается в том, что смеси при полной нагрузке были более обильными, чем при низкой и средней нагрузке, что приводило к недостатку кислорода в процессе сгорания в условиях полной нагрузки. В условиях полной нагрузки выбросы CO двигателя, работающего на CD, были выше, чем на WCOSD, на 34,85% выше при 1400 об/мин и на 58,33 % выше при 1700 об/мин. Однако при высоких оборотах двигателя тенденция была противоположной. При 2100 об/мин, когда тестовый двигатель работал на CD, выбросы CO составляли 45,9.% ниже, чем при использовании WCOSD.

Рис. 7

Выбросы угарного газа тестового двигателя, работающего на CD и WOCSD при a 1400 об/мин, 1700 об/мин, 2100 об/мин и b при полной нагрузке

Полноразмерное изображение 4 90 9005 9014 Сравнение выбросов 4 90 9005

На рисунке 8 показано изменение выбросов оксидов азота (NO

Рис. 8

NO _x Выбросы тестового двигателя, заправленного CD и WOCSD, при A 1400 об / мин, 1700 об / мин, 2100 об / мин и B Полная нагрузка

Полное изображение

Comportion of Hydrocbor of Hydrocbor of Hydrocbor of Hydrocbor of Hydrocbor of Hydrocbor of Hydrocbor of Hydrocbor of Hydrocbon of Hydrocbon of Hydrocbon of Hydrocbon of Hydrocbon of Hydrocbon of Hydrocbon

выбросы

Выбросы углеводородов (HC) испытательного двигателя, работающего как на WCOSD, так и на CD, оказались очень низкими при всех режимах работы двигателя. Изменения выбросов УВ между двумя типами топлива при 12 рабочих условиях, протестированных в этом исследовании, показаны на рис. 9.. Видно, что в большинстве условий эксплуатации выбросы УВ тестовых двигателей, работающих на WCOSD, были ниже, чем у CD. Выбросы УВ двигателя, работающего на ВКОСД, снизились в среднем на 26,3 % по сравнению с двигателем, работающим на КД. Исходя из этих результатов, мы можем сделать вывод, что использование WCOSD в целом приводило к снижению выбросов УВ благодаря более чистому сгоранию. Кроме того, в условиях полной нагрузки, когда частота вращения двигателя увеличивается с 1400 до 2100 об/мин, выброс УВ двигателя, работающего на двух видах топлива, значительно снижается за счет более высоких температур, приводящих к лучшему распылению и испаряемости.

Рис. 9

Выбросы углеводородов тестового двигателя на CD и WOCSD при a 1400 об/мин, 1700 об/мин, 2100 об/мин и b при полной нагрузке

Полноразмерное изображение 103 90 Сравнение выбросов дыма представлены результаты экспериментов по дымовыделению испытательного двигателя, работающего на двигателях WCOSD и CD. Тенденции выброса черного дыма из двигателя, работающего на обоих испытуемых видах топлива, были схожими. Выбросы дыма были низкими при низких и средних нагрузках и высокими при полных нагрузках. Основная причина этого явления заключается в том, что смеси при полной нагрузке были значительно богаче, чем при низкой и средней нагрузке, что приводило к недостатку кислорода в процессе сгорания при работе двигателя в режиме полной нагрузки. Кроме того, также можно обнаружить, что среднее количество выбросов черного дыма при работе двигателя на WCOSD было на 17% ниже, чем на CD. В условиях полной нагрузки с обоими видами топлива выбросы дыма из двигателя соответственно увеличивали скорость, как показано на рис. 10b. Это явление можно объяснить тем, что при увеличении оборотов двигателя сокращались сроки процессов испарения и смешения топлива, что снижало качество сгорания.

Рис. 10

Дымообразование опытного двигателя на топливе CD и WOCSD при а 1400 об/мин, 1700 об/мин, 2100 об/мин и б полная нагрузка

Полноразмерное изображение

3 Выводы растительное масло синтетическое дизельное топливо из отработанного кулинарного масла было получено каталитическим крекингом в реакторе периодического действия с использованием MgO в качестве катализатора и использовано в качестве исследуемого топлива.

Основы работы двигателя внутреннего сгорания и термодинамики

Обзор курса

Учащиеся узнают, почему двигатели внутреннего сгорания важны для рентабельной портативной энергетики, а также важные рабочие характеристики и термодинамические принципы двигателей внутреннего сгорания. Студенты поймут использование двигателей внутреннего сгорания, сравнения с другими рабочими циклами, критерии производительности, режимы сгорания, анализ работы давление-объем, мощность, крутящий момент, эффективность и сравнения MEP. Студенты также узнают, как термодинамика применяется к двигателям, предел термодинамической эффективности и почему сжигание обедненной смеси лучше.

Кто должен присутствовать?

Студенты, желающие получить базовое представление о характеристиках двигателя внутреннего сгорания и термодинамике, а также студенты, заинтересованные в прохождении курсов более высокого уровня по двигателям внутреннего сгорания.

Краткое содержание курса

Обзор систем двигателей с внутренним двигателем

Сравнение силовых технологий
Циклы и режимы горения
Конфигурация проекта и критерии
Текущие и будущие рынки

Анализ давления и объема, работа и мощность

Мощность и эффективность
Расчет работы поршня

Применение термодинамики при сжатии, сгорании и расширении

Максимальная работа двигателей внутреннего сгорания
Энтропия и термодинамическая доступность
Свойства циклов двигателя
Тепловыделение и удельная теплоемкость
Сжигание топлива с воздухом

Инструкторы

Майкл Андри

Майкл Андри — программный директор и научный сотрудник Исследовательского центра двигателей (ERC) Висконсинского университета в Мэдисоне.

Дэвид Фостер

Дэвид Фостер — почетный профессор машиностроения Фила и Джин Майерс в Университете Висконсин-Мэдисон, а также бывший директор Исследовательского центра двигателей UW. Он имеет более 40 лет опыта в исследованиях дизельного топлива и двигателей с искровым зажиганием и продолжает работать консультантом в отрасли двигателей внутреннего сгорания и в Национальных лабораториях США.

Кредиты

СЕУ : .4
ПДГ : 4

Расписание

Этот курс доступен онлайн в любое время.

Преподаватели

Майкл Эндри, Дэвид Фостер

Адрес

Это онлайн-курс.

Политика отмены

После того, как вы получили доступ к материалам онлайн-курса, отмена или возврат средств не разрешены.

Если вы планируете пройти курс междисциплинарных профессиональных программ, во время регистрации необходимо внести оплату. Ниже приведены варианты оплаты:

Оплата кредитной картой

Зарегистрируйтесь онлайн и оплатите кредитной картой.

Найдите курс на веб-сайте, а затем нажмите кнопку «Зарегистрироваться сейчас» на веб-странице курса.
Введите всю необходимую информацию об участниках курса и информацию об оплате на странице регистрации на курс.

Зарегистрируйтесь по телефону и оплатите кредитной картой.

Позвоните в отдел регистрации конференц-центра UW по телефону 608-262-2451.
Предоставить представителю по регистрации конференц-центра:
- название курса, даты и/или номер курса.
- необходимую информацию об участниках курса и информацию об оплате.
Вы получите отправленный по почте документ или электронное письмо для подтверждения успешного платежа за регистрацию.

Оплата чеком

Отправьте по почте заполненную регистрационную форму и чек, подлежащий оплате UW Madison.

Заполните регистрационную форму (находится либо в конце брошюры курса, которую вы получили по почте, либо здесь).
Подготовьте чек для оплаты UW Madison.
Отправьте регистрационную форму и чек по адресу: Отдел регистрации по адресу: Engineering Specialist 702 Langdon Street Madison, WI 53706

Вы получите отправленный по почте документ или электронное письмо для подтверждения успешной регистрации и оплаты.

Военный

Если вы используете форму SF-182, позвоните по нашему регистрационному номеру 608-262-2451 или напишите по адресу [email protected] для получения подробностей и инструкций.

Отмена мероприятия

Мы оставляем за собой право отменить курс из-за недостаточного количества участников или непредвиденных обстоятельств. Если мы отменяем курс, участники будут уведомлены по электронной почте или по телефону, и им будет предоставлена возможность полного возмещения средств или переноса их регистрации и любых уплаченных сборов на другой курс. Мы не несем ответственности за невозвратные авиабилеты, бронирование отелей и другие расходы, связанные с поездкой.