Моторне дослідження впливу мікродомішок водню на показники токсичності малолітражного дизеля

Abstract

В роботі подано аналіз шляхів покращення екологічних характеристик поршневих двигунів внутрішнього згоряння за рахунок застосування альтернативних моторних палив, або за рахунок модифікування штатних нафтових палив мікродомішками. Розглянуто досвід різних дослідників з вивчення механізму взаємодії водню з вуглеводневим нафтовим паливом, його впливу на особливості згоряння паливоповітряої суміші та показники робочого циклу поршневого двигуна внутрішнього згоряння. Запропоновано спосіб покращення характеристик токсичності малолітражного дизеля шляхом додавання до штатного дизельного палива (ДП) мікродомішок атомарного та молекулярного водню, та за рахунок цього зниження рівня емісії шкідливих речовин з відпрацьованими газами (ВГ). Спосіб передбачає отримання суміші атомарного та молекулярного водню шляхом генерування його в малогабаритному економічному електролізері, який живиться від джерела постійного струму з напругою 12 В. Такого типу електролізер може бути інтегрованим в паливну систему транспортного засобу, що позбавить від необхідності створювати додаткову, а саме водневу систему живлення двигуна, з застосуванням громіздкого та пожежонебезпечного обладнання для зберігання бортового запасу водню. Дослідження показників токсичності відпрацьованих газів дизеля виконане на моторному стенді для трьох режимів його навантаження – 0,8; 1,0; 1,2 КВт з використанням штатного дизпалива. На наступному етапі виконані дослідження для тих же режимів навантаження з додаванням до нафтового палива мікродомішок водню у відносній кількості – 0,49; 1,15; 1,83 % по масі. Наведено результати моторного дослідження впливу мікродомішок водню до нафтового дизпалива на показники токсичності дизеля 1Ч8,5/11. Ефект полягає у виключенні зі складу відпрацьованих газів незгорілих вуглеводнів, зниженні концентрації оксиду вуглецю у ВГ практично до 0, а концентрації оксиду азоту на 14–26%.In this article, an analysis of paths to improve the environmental performance of internal combustion engines through the use of alternative motor fuels or by modifying regular petroleum fuels with microdoses has been presented. The experience of various researchers of the hydrogen interaction mechanism with hydrocarbon fuel and its influence on the characteristics of the airfuel mixture combustion and the performance of the operating cycle of a piston internal combustion engine has been con sidered. The method of improvement characteristics of toxicity diesel midget by addition in nominal diesel fuel (DF) microdoses of the atomic and molecular Hydrogen and at the expense of it decrease in level emission of harmful substances with the exhaust gases (EG) has been offered. Receiving mix of atomic and molecular Hydrogen by its generation provides a path in the compact economic electrolyzer which is powered from a DC power source with tension of 12 V. Integration of this electrolyzer type in the fuel system of the vehicle will rid from creation of an additional hydrogen power supply system of the engine with use of the bulky and fire-hazardous equipment for storage of an onboard reserve of Hydrogen. The research of toxicity indexes of the ful-filled for diesel gases with use of regular diesel fuel was conducted at the motor stand for three modes of its loading – 0.8; 1.0; 1.2 kW. At the following stage researches for the same load conditions with addition to fuel of the Hydrogen microdoses in a fraction – 0.49 ; 1.15; 1.83% (on mass) have been executed. Motor influence research results of hydrogen microdoses on diesel midget of toxicity indicators 148,5/11 have been brought to diesel fuel. The effect consists in the composition exception of the exhaust gases of the unburnt hydrocarbons and weakening of white damp in EG practically up to 0 and concentration of nitrogen oxide for 14–26%.