В.А. Лиханов, А.Н. Козлов, М.И. Арасланов

Вятская государственная сельскохозяйственная академия, 610017, Киров, Российская Федерация

дизель, сажа, отработавшие газы, рапсовое масло, этанол

Сегодня двигатель внутреннего сгорания является одним из основных источников вредных выбросов в окружающую среду. Дымность отработавших газов неблагоприятно сказывается на окружающей среде и на работе двигателя. Наличие большого количества сажи в отработавших газах дизеля свидетельствует о нерациональном расходовании топлива, проблемах со смесеобразованием или его работе на богатых смесях с низким коэффициентом избытка воздуха, что приводит к неполному сгоранию. Сажа представляет несгоревший в камере сгорания дисперсный углерод. На своей поверхности она способна абсорбировать опасные вещества и продукты неполного сгорания. Среди них есть и канцерогены.

Одним из самых эффективных методов снижения дымности отработавших газов дизелей является использование альтернативных оксигенатных видов топлива, среди которых можно выделить спирты и растительные масла. Растительные масла хорошо воспламеняются и могут быть использованы как запальное топливо для спирта в дизельных двигателях. Максимальная подача спирта в камеру сгорания позволяет интенсивно снижать дымность отработавших газов. В статье представлены результаты исследования работы дизеля на этаноле и запальном рапсовом масле при различных нагрузочных режимах. Основное внимание в исследовании уделяется анализу показателей процесса сгорания топливной смеси, содержания сажи в цилиндре и отработавших газах. Представлен анализ изменения показателей сажесодержания с учетом внутрицилиндровых процессов. В результате исследований установлено снижение дымности отработавших газов и концентрации сажи в цилиндре дизеля в зависимости от нагрузки и величины цикловой подачи этанола и рапсового масла.

Today, the internal combustion engine is one of the main sources of harmful emissions into the environment. The smoke of the diesel engine adversely affects the environment and the operation of the diesel engine. High content of soot in the exhaust gases of the diesel indicates large fuel consumption, problems with mixture formation in a cylinder or work on rich mixtures. The soot represents dispersed carbon unburned in the combustion chamber. On the surface of soot particles, hazardous substances and products of incomplete combustion accumulate. Among them there are carcinogens.

One of the most effective methods to reduce the smoke of exhaust gases of diesel engines is the use of alternative oxygenate fuels, among them alcohols and vegetable oils. Vegetable oils are highly flammable under diesel conditions and can be used as a fuel for alcohol. Maximum flow of alcohol into the combustion chamber allows you to intensively reduce the smoke of exhaust gases.

The article presents the results of the study of operation of a diesel engine on ethanol and rapeseed oil at various loading regimes. The main attention is paid to the parameters of soot content in the cylinder and exhaust gases and combustion process parameters. The analysis of the change in the content of soot taking into account intra-cylinder processes is presented. As a result of the research, decrease in the smoke intensity of exhaust gases and the concentration of soot in the diesel cylinder has been established, depending on the load and the amount of cyclic injection of ethanol and rapeseed oil.

1. Ассад, М. С. Продукты сгорания жидких и газообразных топлив: образование, расчет, эксперимент / М. С. Ассад, О. Г. Пенязьков. – Минск: Беларуская наука, 2010. – 305 с.


2. Батурин, С. А. Физические основы и математическое моделирование процессов сажевыделения и теплового излучения в дизелях: дис. … д-ра техн. наук / С. А. Батурин. – Л., 1982. – 441 с.


3. Кульчицкий, А. Р. Исследование процессов образования и разработка методов снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей внедорожных машин: автореф. дис. … д-ра техн. наук / А. Р. Кульчицкий. – Владимир, 2006. – 35 с.


4. Лиханов, В. А. Сгорание и сажеобразование в цилиндре газодизеля / В. А. Лиханов. – Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. – 104 с.


5. Ложкин, В. Н. Исследование динамики и термических условий сажеобразования при сгорании распыленного топлива в цилиндре дизелей: дис. … канд. техн. наук / В. Н. Ложкин. – Л., 1978. – 228 с.


6. Kittelson, D. Particle Formation and Models in Internal Combustion Engines / D. Kittelson, M. Kraft // Cambridge Centre for Computational Chemical Engineering. – 2014. – 39 с.


7. Khan, I. M. Formation and combustion of carbon in a diesel engine / I. M. Khan // Inst. Mech. Eng. Proc. – – V. 184. – P. 36-43.