УДК 62-9

ИСПЫТАНИЕ РАБОТЫ БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА АЛЬТЕРНАТИВНОМ СМЕСЕВОМ ТОПЛИВЕ (СПИРТЕ)

Дунаев Виктор Сергеевич1, Бушманов Павел Васильевич2
1Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина, магистрант второго года обучения
2Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина, студент, 4 курс

Аннотация
Рассматривается перевод бытовой электростанции на альтернативное топливо. Проводится оценка эффективности работы двигателя внутреннего сгорания на товарном и альтернативном моторном топливах.

Ключевые слова: альтернативное смесевое топливо, бытовая электростанция, спирт


HOUSEHOLD POWER OPERATION TEST FLEX-MIXED FUEL (ALCOHOL)

Dunaev Viktor Sergeevych1, Bushmanov Pavel Vasil'evych2
1Vologda State Dairy Farming Academy name N.V. Vereshchagin Vologda, master of the second year of study
2Vologda State Dairy Farming Academy name N.V. Vereshchagin Vologda, 4th year student

Abstract
We consider the translation of consumer power on the alternative fuel. An evaluation of the effectiveness of the internal combustion engine works in the commodity and alternative motor fuels.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Дунаев В.С., Бушманов П.В. Испытание работы бытовой электростанции на альтернативном смесевом топливе (спирте) // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 10 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/10/72523 (дата обращения: 20.11.2016).

Вопросы глобального изменения климата и участие в этом процессе человека, в последние годы становятся все более актуальными. Основной причиной изменения климата, по мнению части научного сообщества, является интенсивное использование ископаемого углеводородного сырья в качестве топлива для промышленности, транспорта, энергетики. [1]

Целью данной работы является апробация перевода бытовой электростанции на альтернативное топливо (спирт С2Н5ОН), оценка экономической целесообразности и исследование изменения эксплуатационных характеристик. В качестве объекта исследования принята бытовая электростанция GG – 2700, номинальной электрической мощностью 2 кВт. Стандартная система питания и зажигания предназначенная для работы на товарном моторном топливе (бензине) изменению не подвергалась. Стандартный угол опережения зажигания составлял 250 до ВМТ. [2]

Перед началом испытаний нужно установить  датчики для снятия всех необходимых характеристик. [3]

  • датчик давления (преобразователи давления измерительные) предназначены для измерения и непрерывного преобразования значения измеряемого параметра –избыточного (РПД-И) давлений в унифицированный выходной сигнал постоянного тока или напряжения.
  • Датчик верх индуктивного типа предназначен для синхронизации работы электронного блока управления с ВМТ поршня цилиндра и угловым положением коленчатого вала.
  • датчика температуры масла (от газоанализатора) в заливную горловину и подключение отметчика зажигания.
  • датчика температуры выхлопных газов.
  • анемометр – это измерительный прибор, который служит для определения скорости движения воздушных потоков и перемещения воздушных масс.

В головке цилиндров  просверлим отверстие под датчик индицирования ,после этого чтобы не изменился объем камеры сгорания профрезеруем головку. Потом установим датчик ВМТ на блоке зажигания и датчики температур масла и отработавших газов. Перед впускным коллектором устанавливаем ресивер для уменьшения пульсаций для правильной работы аниометра.

Проводим тарировку датчика индицирования РПД – И (в вольтах), относительного штатного датчика осциллоскопа (в барах) в компрессорном режиме работы двигателя. Штатный датчик осциллоскопа имеет максимальное давление в 6 бар, поэтому не может быть использован для индицирования рабочего процесса ДВС, тарировка проведена при 950 мин-1 ,угол опережение зажигания составляет 25·.

Изменяя нагрузку с помощью 12 ламп накаливания по 200 ВТ каждая

мы тем самым меняем режим работы генератора а как следствие и двигателя.

Опыт будем проводить три раза на разных составах (бензине, спирте с плотностью g = 0,9 г/см3 и спирте 0,8 г/см3).Постепенно увеличивая нагрузку снимаем с датчиков информацию и фиксируем ее.

Оценка мощностных и экологических характеристик электростанции при работе на товарном и альтернативном видах топлива, при различных режимах загрузки осуществлялась при помощи электроизмерительных клещей – ваттметра АРРА – 133 и газоанализатора МЕТА АВТОТЕСТ02.03П.

Контроль за расходом топлива осуществлялся весовым методом, электронными весами Digital  Computing Scale – 5CS. Температура выхлопных газов измерялась мультиметром М890G, с выносной термопарой. Время проведения опыта фиксировалось электронным таймером.

Оценка эффективности работы ДВС на товарном и альтернативном моторном топливах, при прочих равных условиях осуществлялась методом прямого индицирования, по максимальному давлению в цилиндре  и площади под индикаторной кривой.

Примеры индикаторных диаграмм работы ДВС электростанции на бензине рис. 1, спирте (g = 0,9 г/см3) рис. 2 и спирте (g = 0,8 г/см3) рис. 3, для 6 ламп нагрузки.

Рис. 1. индикаторная диаграмма при работе ДВС электростанции на бензине.

Рис. 2. индикаторная диаграмма при работе ДВС электростанции на спирте (g = 0,9 г/см3)

Рис. 3. индикаторная диаграмма при работе ДВС электростанции на спирте (g = 0,8 г/см3)

По результатам экспериментов и анализу полученного графического материала можно сделать ряд выводов:

1)      Конструкции одноцилиндровых четырехтактных ДВС современных бытовых электростанций, допускают работу на альтернативном (спиртовом) топливе, без доработки системы питания и зажигания. При этом в зависимости от удельной плотности используемого спиртового топлива, выходная электрическая мощность электростанции снижается от 18 до 53,9%.

2)      Удельный расход альтернативного топлива, при прочих равных условиях, выше чем на бензине от 34,6 до 50,4%. Что обусловлено не оптимальным углом опережения зажигания ДВС для работы на спирте и его более низкой энергетической ценностью.

3)      Анализ индикаторных диаграмм и температуры выхлопных газов ДВС показывает увеличение времени горения топливного заряда в цилиндре, что обусловлено не оптимальным углом опережения зажигания и более низкой скоростью распространения фронта пламени спирто – воздушной смеси, по сравнению с бензо – воздушной.

4)      Работа ДВС на спирте, сопровождается снижением токсичности выхлопа: СО от 4,69 до 23,17 раз; СН от 1,1 до 1,39 раз; NOх от 3,93 до 5,7 раз. При этом возрастает процентное содержание диоксида углерода СО2 в выхлопных газах от 1,47 до 1,73 раз. Это обусловлено снижением максимального давления и температуры в цилиндре ДВС, а также содержанием в структуре спирта химически связанного кислорода.

5)      Запуск в работу холодного ДВС на спирту, в отличии от бензина, при помощи штатного ручного стартера не возможно осуществить.


Библиографический список
  1. Брагинский О.Б. Альтернативные моторные топлива: мировые тенденции и выбор для России//Российский Химический Журнал. Том LII (2008) № 6 С. 137-146.
  2. Зефиров  И.В. Способы подачи смесевых топлив в двигатель внутреннего сгорания. Паутов А.И. Прогрессивные технологии и процессы 2015. С. 361-364.
  3. Кириченко Н. Б. Автомобильные эксплуатационные материалы: учеб. пособие. -М.: Издательский центр «Академия», 2005. –С.208.


Все статьи автора «Дунаев Виктор Сергеевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация