- •Огляд джерел енергії Накопичувачі та джерела енергії
- •Альтернативні види палива Визначення термінів
- •Характеристики альтернативних палив
- •Чому альтернативні джерела енергії застосовуються у двигунах внутрішнього згоряння
- •Природний газ
- •Пропан-бутан
- •Спиртові палива
- •Біогаз, синтез газ
- •Класифікація твердих палив. Вибір сировинної бази
- •Аналіз процесів газифікації твердого палива. Вибір оптимального процесу
- •Огляд конструкцій газогенератора із оберненим процесом газифікації
- •Огляд методів отримання генераторного газу, який не містить інертних компонентів
- •Електричний привод
- •Гібридний привод
- •Водневе паливо
- •Рослинні палива і їхні ефіри
- •Джерела рослинного палива
- •Фізико-хімічні властивості рослинних палив
- •Рослинні олії і їхні складні ефіри
- •Порівняння фізико-хімічних властивостей рослинних палив й їхніх складних ефірів із властивостями дизельного палива
- •Емісія токсичних складових продуктів згоряння
- •Висновки
- •Польські модифіковані дизельні палива
- •Модифіковані дизельні палива Фінляндії
- •Альтернативні палива, що мають найважливіше значення
- •Висновки
- •Емісійний ланцюг токсичних продуктів згоряння на прикладі гідрометилового ефіру
- •Аналіз емісійних ланцюгів газів, що відробили, dme і метанолу, витягнутих з біомаси
- •Технологія виробництва метанолу й dme
- •Висновки
- •Перспективи розвитку альтернативних палив в України
-
Модифіковані дизельні палива Фінляндії
Комерційне дизельне паливо, наприклад Neste Oy, у Фінляндії було модифіковано шляхом зниження змісту сірки до рівня < 0,005% по вазі, а також сумарного змісту ароматичних сполук до < 20% по об'єму. Цетановое число зросло до значення > 53. Нижче представлені зміни емісії токсичних компонентів газів, що відробили, у порівнянні зі стандартним паливом ОМ590:
-
NOX0...13%,
-
тверді частки - 5.. .40%,
-
поліциклічні ароматичні вуглеводні - 10...70%
-
мутагеничность твердих часток -30%...90% [53].
Під час холодного пуску двигуна були зменшені захід газів, що відробили, і їх дымность. Витрата палива не змінився. Завдяки зниженню змісту сірки, можливе оснащення автомобілів окисним нейтралізатором і спеціальними фільтрами. З метою збільшення зацікавленості в даному паливі знижена його вартість у порівнянні з іншими тогашвами.
Модифікування палив полягає в зміні його сполуки з метою зниження емісії токсичних компонентів газів, що відробили. Хоча таким способом досягається менше зниження емісії, чим у випадку застосування сучасних рішень по конструкції двигунів або альтернативних палив, отриманий ефект є помітним, тому що він проявляється у всіх автомобілів, що заправляють таким паливом.
У дослідженнях проведені виміри емісії п'яти двигунів по тесту ЕСЕ R49. Всі досліджувані двигуни відповідають вимогам європейських норм ЕСЕ R 49/01 й EURO I.
Результати проведених досліджень представлені в табл. 1.20.
На мал. 1.20 показаний вплив сорту дизельного палива, застосовуваного у Фінляндії, на функціональні залежності викидів NOx і твердих часток РМ.
Розкид значень НС викликаний тим, що різні двигуни по різному реагують на зміну властивостей палива. Емісія З і НС не змінюється значно залежно від роду досліджуваного палива.
Зі статистичного аналізу треба, що зниження змісту ароматичних сполук і щільності палива впливає на зменшення емісії NOx. Збільшення цетанового числа також супроводжується зниженням емісії NOx.
Таблиця 1.20
Таблиця 2.18 – Вплив модифікування палива на емісію токсичних компонентів газів, що відробили, у порівнянні з емісією двигуна, працюючого на стандартному дизельному паливі EN590, утримуючому 0,05% по об'єму сірки. Значення SCh і Сог були обчислені [53]
Найменування параметра |
Двигун або автомобіль |
|
Двигун автобуса або вантажного автомобіля |
Легкові або вантажні автомобілі |
|
Цикл тесту |
ЕСЕ R49 |
FTP75, ECE+EU DC |
З, НС |
+ 0% |
±0 -25% |
NOx |
2... -10% |
+ 0 -13% |
Тверді частки |
-5... -20% |
-5 -40% |
Постійне PAHS |
-20 -70% |
-9 -56% |
Мутагенность твердих часток |
-40 -70% |
-30 -90% |
Формальдегід |
+ 0% |
± 0 28% |
Запах вихлопних газів |
менш дратівний |
не оцінювався |
Дымление під час холодного запуску |
менше |
± 0%* |
so2 |
- 90% |
-90% |
Життєвий цикл СОг |
±0% |
±0% |
* дуже низьке для більшості палив через застосування сучасних калильных свіч; РАН,, - поліциклічні ароматичні вуглеводні.
Рис. 1.20.
Рисунок 2.28 – Функціональні залежності між викидами NOx і твердих часток РМ автобусного двигуна, що відповідає вимогам норм EURO I, що живить різними паливами: EN590 - стандартний газойль, LEDS -літнє модифіковане паливо, LEDW - зимове модифіковане паливо, МК1 - паливо відповідно до шведського класу 1 [53].
При зниженні змісту сірки в паливі скорочується емісія твердих часток, тому що сульфати становлять основну частину цих часток. Окисний нейтралізатор ефективно знижує зміст ІЗ і НС, РАН,, приблизно на 50%, мутагенность на 60%, альдегідів - приблизно на 70%. Зміст сірки, рівне 0,005% по об'єму, було досить малим для того, щоб запобігти утворенню сульфатів у нейтралізаторі. Фільтри знижують емісію твердих часток більше, ніж на 80%. Корисність зниження змісту сірки до рівня < 0,001% по об'єму, є дискусійної, через те, що гази, що відробили, містять більше дизельного палива, чим сірки. Якщо підібрати підходящий кут випередження упорскування для різних палив, з'являються наступні можливості для модифікованих палив [53]:
-
при стандартному куті випередження упорскування знижується зміст NOx і твердих часток,
-
с збільшенням значення кута випередження упорскування зміст NOx не міняється, спостерігається більше значне зниження емісії твердих часток, поліпшується економічність, відбувається зниження питомих викидів Сог,
-
при зниженні кута упорскування не міняється зміст твердих часток, більше значним виявляється зниження змісту NOx, відбувається збільшення витрати палива.
Рис. 1.21.
Рисунок 2.29 – Вплив цетанового числа на максимальну емісію двигуна вантажного автомобіля після холодного пуску, при температурі -7 °С [53]
Зниження температури навколишнього середовища з +20 °С до -7 °С впливає на емісію. Емісія З і НС при температурі навколишнього середовища -7 °С у автомобілях, оснащених двигунами із запаленням від стиску, була дуже низької в порівнянні з бензиновими автомобілями із триступінчастим нейтралізатором. Інтенсивний димний випуск при низьких температурах виключається шляхом застосування сучасних калильных свіч. При великому навантаженні двигуна цетановое число значно впливає на дымность випуску й емісію НС відразу після холодного пуску двигуна (мал. 1.21)
1.8.2. Висновки
Результати досліджень підтверджують, що сполука палива впливає на емісію, викликану недогоранием палива або частковим згорянням, а також на:
-
масу твердих часток,
-
кількість PAHs у твердих частках і летучих фракціях,
-
мутагенность твердих часток,
-
інтенсивність димного випуску під час холодного пуску,
-
запах газів, що відробили.
Сорт палива впливає на емісію NOx. Зниження щільності й в'язкості палива приводить до запізнювання моменту дійсного початку упорскування палива