Dyzelinio variklio ekologinių ir energetinių rodiklių tyrimas naudojant dyzelino biobutanolio ir brauno dujų mišinius

Abstract

Atliekant dyzelinio variklio Peugeot 1.9 D (XUD9) stendinius bandymus, tirtos galimybės, naudojant 80 % dyzelino ir 20 % biobutanolio mišinį bei Brauno dujas (H2, O2), pagerinti variklio ekonominius ir ekologinius rodiklius. Tyrimai atlikti varikliui veikiant įvairiomis apkrovomis, esant pastoviam veleno sukimosi dažniui n = 2000 min-1 ir rezultatai lyginami su rodikliais, gautais naudojant dyzeliną. Brauno dujos gaminamos elektrolizės būdu. Tiekiant 12 V įtampos 30 A stiprio elektros srovę, pagaminama 2,5 l H2 ir O2 dujų mišinio per minutę. Priklausomai nuo apkrovos, su dujomis tiekiamo vandenilio masė degalų masės atžvilgiu kinta nuo 0,1% iki 0,5 %. Į variklio siurbiamą orą papildomai tiekiant Brauno dujas, prie mažų ir vidutinių apkrovų, naudojant dyzelino ir biobutanolio degalų mišinį, apie 10 % išaugo variklio efektyvusis naudingumo koeficientas. Papildomas Brauno dujų tiekimas, naudojant degalų mišinį, pagerino angliavandenilių sudegimą ir iki 80 % sumažino CH kiekį deginiuose. Prie mažų ir vidutinių apkrovimų NOx kiekis deginiuose sumažėjo 10÷30 %. Papildomas Brauno dujų tiekimas, naudojant dyzelino ir bioetanolio mišinį, deginių dūmingumą, palyginus su dyzelinių degalų dūmingumu, sumažino 10÷20 % . Bench tests were carried out of Peugeot 1.9 D (XUD9) diesel engine to investigate the possibilities to improve economic and ecological indicators of engine using 80 % diesel 20 % biobutanol fuel blend and also Brown‘s gas (H2, O2). Research was performed in different engine loads at constant crankshaft speed n = 2000 min-1 . Results were compared with rates obtained using diesel fuels. Brown‘s gas are produced by electrolysis. Using 12 V voltage 30 A strength electric current in a minute there are produced 2.5 l H2 and O2 gas blend. Depending on the load the hydrogen mass in supplied gas regarding fuel mass vary from 0.1 % to 0.5 %. Additionally supplying Brown‘s gas into intaken engine air when using diesel fuel and as well diesel and biobutanol fuel blend on small and medium loads the engine effective efficiency increased 10 %. Additional Brown‘s gas supply improves hydrocarbon combustion so in this case the HC amount in exhaust gases reduced to 80 %. On small and medium loads the NOx amount in exhaust gases reduced 10÷30 %. Usage of additional Brown‘s gas supply with diesel fuel and biobutanol blend exhaust smoke comparing with diesel fuel smoke reduced 10÷20 %. Во время стендовых испытаний дизельного двигателя Peugeot 1.9 D (XUD9) были изучены возможности улучшение экономических и экологических характеристик дизельного двигателя при использований смесей, состоящих из 80 % дизельного топлива, 20 % биобутанола и газа Брауна (H2, O2). Испытания проведены при постоянных оборотах коленчатого вала n = 2000 мин -1 и различных нагрузках двигателя, при этом полученные данные были сровнены с характеристиками двигателя работающего на дизельном топливе. Газ Брауна был получен во время процесса электролиза. Было получено 2,5 л смеси газа H2 и O2 в минуту, используя электрический ток 12 V, сила тока 30 A. В зависимости от нагрузки двигателя, масса подаваемого с газом водорода в сравнений с общей массой топлива, вирирует от 0,1 % до 0,5 %. При маленьких и средних нагрузках двигателя и используя и топливную смесь состоящею из дизельного топлива и биобутанола с дополнительной подачей газа Брауна в воздух, поступающий в двигатель, эффективный коэффициент полезного действия увеличивается на 10 % по сравнению с дизельным топливом. Дополнительная подача газа Брауна, при использовании смеси, улучила сгорание углеводородов и снизила эмиссию СН до 80 %. При маленьких и средних нагрузках двигателя эмиссия NOx снизилась на 10÷30% . Дополнительная подача газа Брауна снизила эмиссию дымности до 10÷20 %.