ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спиртовые топлива из "Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов" Высокие антидетонационные качества определяют преимущественное использование спиртов в двигателях внутреннего сгорания с принудительным (искровым) зажиганием. При этом основные мероприятия по переводу автомобилей на работу на чистых спиртах сводятся к увеличению вместимости топливного бака (в случае необходимости сохранения беззаправочного пробега), увеличению степени сжатия двигателя до е = 12—14 с целью полного использования детонационной стойкости топлива и перерегулировки карбюратора на более высокие его расходы (в соответствии со стехиометрическим коэффициентом) и большую степень обеднения смеси. Низкое давление насыщенных паров и высокая теплота испарения спиртов делают практически невозможным запуск карбюраторных двигателей уже при температурах ниже +10 С. Для улучшени Д пусковых качеств в спирты добавляют 4—6% изопентана или 6—8% диметилового эфира, что обеспечивает нормальный пуск двигателя ири температуре окружающего воздуха от —20 до —25 °С. Для этой же цели спиртовые двигатели оборудуются специальными пусковыми подогревателями. При неустойчивой работе двигателя на повышенных нагрузках из-за плохого испарения спиртов требуется дополнительный подогрев топливной смеси с помощью, например, отработавших газов. [c.150] Токсические и экономические показатели метанольного двигателя значительно улучшаются при горячем пуске. Прн испытаниях автомобиля Volkswagen Passat по европейскому ездовому циклу организация горячего пуска снизила по сравнению с холодным выбросом выбросы СО со 102 до 36, а [ HJ —с 12 до 5,7 г/цикл [151]. При этом подогрев метаноль-но-воздушной смеси во впускном патрубке до 60 °С уменьшил содержание альдегидов в отработавших газах в области сте-хиометрических смесей почти на порядок, а в богатой и бедной — примерно вдвое топливная же экономичность улучшилась почти на 25%. [c.152] Наряду с положительной экологической эффективностью использования спиртовых топлив следует отметить и такие негативные явления, как повышенные выбросы альдегидов и испарения углеводородных соединений. Содержание альдегидов растет с увеличением концентрации спиртов в топливной смеси. Для метанола характерны выбросы формальдегида, в то время как при сгорании этанола образуется преимущественно ацетальдегид. Минимальные выбросы альдегидов соответствуют стехиометрическому составу топливной смеси и возрастают при ее обеднении или обогащении. В -среднем выбросы альдегидов при работе на спиртах примерно в 2—4 раза выше, чем при работе двигателя на бензине. Их снижения добиваются при добавке к спиртам воды (до 5%) и присадок к топливу до 0,8% анилина, подогреве воздуха на входе в двигатель. [c.152] Эксплуатационные свойства метанольного топлива, и в первую очередь энергетические показатели и пусковые качества, улучшаются при дополнительном вводе высших спиртов и эфиров [152, 153]. Такие топлива получили название смесевых спиртовых топлив. Испытания одной из композиций смесевого топлива, проведенные в НИИАТе, показали увеличение мощности двигателя на 4—7% и улучшение топливной экономичности (в сравнении с чистым метанолом)—на 10—15%, при этом содержание в отработавших газах оксидов азота снижается на 25—30% в сравнении с работой на бензине (рис. 4.10). [c.152] Рабочий процесс по схеме предварительного испарения спирта, не требующий введения специальных присадок, разработан фирмой Daimler Benz . В качестве базового двигателя использован газовый вариант дизеля со свечой зажигания, предназначенный для работы на природном газе и пропан-бу-тановой смеси. С 1981 г. несколько городских автобусов, оснащенных таким двигателем, находится в эксплуатации на метаноле. [c.154] При использовании чистых спиртов как в карбюраторных, так и в дизельных двигателях отмечены повышенные износы деталей цилиндроноршневой группы. Увеличение износа прп работе двигателя на спиртах возможно по ряду причин, основные из которых попадание в цилиндры значительного количества неиспарившегося спирта и смыв им смазки, ухудшение смазки из-за образования на трущихся поверхностях спирто-водно-масляной эмульсии, взаимодействие спиртов с присадками масел и снижение их эффективности. Кроме того, спирты и их коррозионно-агрессивные продукты сгорания (формальдегид, ацетальдегид, муравьиная кислота) воздействуют на такие металлы, как алюминий и сплавы свинца и меди. Как показали исследования, наибольший износ двигателя наблюдается при использовании метанола. При эксплуатации двигателя на этаноле при нормальных температурах износ ниже, однако он значительно увеличивается на низкотемпературных режимах работы. [c.154] Для обеспечения надежной эксплуатации двигателей и снижения износа при работе на чистых спиртах необходимы специальные моторные масла. Для этой цели разработаны масла марок ELA-5046 и ELA-5048, содержащие сверхщелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка и модификатор трения. Оба масла испытаны в таксомоторном парке (г. Сан-Пауло, Бразилия) со сроком смены 20 и 10 тыс. км пробега для первой и второй марки масла соответственно. Использование указанных масел обеспечило безотказную работу двигателей на чистом этаноле после пробега 60 тыс. км повышенного износа отмечено не было [155]. [c.154] Основной проблемой при эксплуатации двигателя на метаноле является токсичность топлива. Роль этого фактора изучена пока недостаточно. В любом случае из-за высокой летучести метанола требуется тщательная герметизация топливоподающей системы автомобиля. Кроме того, необходимо исключить попадание отработавших газов двигателя в кабину водителя, в частности оборудовать двигатель замкнутой системой вентиляции картера. [c.154] Вернуться к основной статье