Investigation of the combustion process in a tractor diesel 11 powered by an ethanol-fuel emulsion

Abstract

The work is devoted to the use of ethanol-fuel emulsion as an alternative energy carrier in a tractor diesel 4Ch11,0/12,5. At the same time, the maximum allowable concentration of ethyl alcohol in the emulsion for this diesel is justified, amounting to 25 % of the total amount of fuel and providing sufficient conditions for the organization of a stable combustion process with no misfiring. Thus, according to the results of studies of the physicochemical properties of alcohol-fuel emulsions of various compositions, their stability and the initial tests of the engine, an emulsion of the following composition was accepted as optimal for a tractor diesel 4Ch11,0/12,5: ethyl alcohol 25 %, succinimide C-5A - 0,5 %, water - 7 %, diesel fuel - 67,5 %. The article describes the results of experimental studies on the effect of ethanol-fuel emulsion to the indicator parameters, the characteristics of the combustion process and heat diesel tractor. 4Ch11.0/12.5. In order to determine and optimize the main parameters of the diesel engine while working on the ethanol-fuel emulsion, its bench tests were carried out, including the entire set of adjusting, loading and speed characteristics. Experimental studies of the working process of the tractor diesel engine 4Ch11,0/12,5 when working with ethanol fuel emulsion have determined the values of the combustion process parameters and heat release characteristics at the nominal operating mode of the diesel engine: the maximum averaged temperature increases by 14,6 % and amounts to 2510 K; the maximum combustion pressure is increased by 9,9 % and is 8,9 MPa; the rigidity of the combustion process is increased by 71,2 % and is 1,01 MPa / deg; the ignition delay angle increases by 24,4 % and is 28,0°; the rate of active heat release increases by 68,4 % and amounts to 0,160.

Keywords

diesel / ethanol-fuel emulsion / combustion / heat release

References

[1] Марков В.А., Девянин С.Н., Зыков С.А., Са Бовэнь. Вязкостные характеристики многокомпонентных смесевых биотоплив на основе растительных масел // Транспорт на альтернативном топливе. 2016. № 6 (54). С. 33-49.

[2] Лиханов В.А., Лопатин О.П., Романов С.А., Патуров А.В. Сгорание и тепловыделение в цилиндре тракторного дизеля при работе на мета-ноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2016. № 11. С. 14-19.

[3] Лопатин О.П. Исследование экологических показателей дизеля при работе на природном газе, метаноло- и этаноло-топливных эмульсиях // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 4-1 (35). С. 81-83.

[4] Романов С.А. Исследование рабочего процесса дизеля 44 11,0/12,5 при работе на метаноло-топливной эмульсии: дис.. канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2010. 216 с.

[5] Борщевский С.М. Присадки к смазочным маслам // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2007. № 5. С 42-45.

[6] 4упраков А.И. Улучшение эффективных показателей дизеля 44 11,0/12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения: дис. канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2012. 192 с.

[7] Гусаков С.В., Патрахальцев Н.Н. Планирование, проведение и обработка экспериментальных исследований ДВС: учебное пособие. М.: Изд-во РУДН, 2004. 168 с.

RIGHTS & PERMISSIONS

Likhanov V.A., Lopatin O.P., Chuprakov A.I.