Dyzelinių variklių, dirbančių antros kartos biodegalų mišiniais, eksploatacinių charakteristikų tyrimai

Abstract

Disertacijos tyrimų aktualumą lemia energijos panaudojimo efektyvumo didinimas bei aplinkos taršos mažinimas transporto sektoriuje. Darbe sprendžiami eksperimentiniai, matematinio modeliavimo ir metodologiniai uždaviniai, siekiant kompleksiškai ištirti dyzelinių variklių, dirbančių II kartos RRME, alkoholio ir dyzelino mišiniais, eksploatacinius darbo rodiklius. Disertacijoje analizuotas ir įvertintas degalų mišinių panaudojimo lengvųjų automobilių ir pagalbiniame laivo dyzeliniuose varikliuose efektas. Tiriamojo darbo problematika, tikslas, uždaviniai suformuoti išanalizavus transporto sektoriaus sandarą, svarbą oro taršos ir energijos sunaudojimo srityse bei ES strateginius planus. Laboratorijos bei eksploatacijos sąlygomis ištirti I, II kartos biodegalų ir dyzelino mišiniai. Tyrimams panaudotuose varikliuose išbandyti butanolio ir metanolio su rapso metil/butilesteriais bei dyzelino 2 ir 3 komponentų mišiniai. Išbandyti II kartos RRME mišiniai: Sėjamosios judros (lot. Camelina sativa) kartu su kiaulienos RRME ir mikro dumblių (lot. Clorella sp.). Atlikti dyzelino ir mišinių palyginamieji variklinių savybių tyrimai. Panau-dojant mišinius, energijos panaudojimo efektyvumas didėja ~1–4 %; esant šiek tiek išaugusiai NOX koncentracijai, CO, CH koncentracijos sumažėjimas siekia iki 20 %, o deginių dūmingumas – 55–85 %. Įvertinti terminės ir mechaninės apkrovos kriterijai, indikuojantys variklio konstrukcinį patikimumą dirbant dyzelinu ir degalų mišiniais. Ištirta biodyzelinų oksidacinės degradacijos įtaka variklio darbo para-metrams, dirbant I kartos rapso ir II Camelina sativa metilesterių B30 miši-niais. Efektyviam dyzelinio variklio darbui B30 mišiniais nustatytas Camelina sativa (8 mėn.) ir rapso RRME (14 mėn.) saugojimo laikotarpis. Panaudojant AVL Boost, Impuls modelius sukurta metodika, kuri, esant ribotam eksperimentinių duomenų kiekiui, leidžia modeliuoti dyzelinio variklio darbo parametrus, charakteristikas. Metodikos pagrindą sudaro atvirkštinis šilumos išsiskyrimo charakteristikos pagal slėgio cilindre duomenis nustatymo uždavinio sprendimas. Sprendimui, pagal numatytą metodiką, yra būtini šilumos išsiskyrimo parametrai m ir φz. Jų nustatymui pakeičiama esama T. Bulaty ir W. Glanzman metodika. Nustatant m ir φz netiesioginiu būdu, o tai supaprastina eksperimentus, panaudota atvirkštinė pa-keista metodika, skirtingomis apkrovomis dirbančio 1,9 TDI 1Z variklio išmetimo vamzdžio temperatūros santykinis pokytis bei G. Woschni bei F. Anisits metodika. Eksperimentais paremto skaičiavimo būdu įvertintas mišinių panaudojimo pasirinktame Lietuvos žvejybinių laivų segmente energetinis ir aplinkosauginis efektyvumas, dyzeliną pakeičiant B30 ir B50 mišiniais.