Stiinta ingineriei
Materiale conexe
Dezvoltarea regiunilor arctice necesită o creștere a calităților de pornire a motoarelor diesel în condiții de temperaturi scăzute. O posibilă soluție la această problemă este folosirea combustibilului fără îngheț cu proprietăți de pornire mari. Potrivit oamenilor de știință ruși un astfel de combustibil poate fi dimetil eterul (DME), care este în contrast cu combustibilul diesel (DF) nu este supus opacifierea și cristalizare, și nu împiedică alimentarea cu combustibil [1]. În același timp, regiunile nordice ale Rusiei sunt bogate în resurse de hidrocarburi, care pot fi folosite ca materii prime pentru obținerea unui astfel de combustibil. [2]
Fig.1. Schema schematică a unui motor diesel pe DME
În condiții normale, moleculele de dimetil eter nu au legături chimice carbon-carbon, ceea ce exclude formarea radicalilor C2 în flacără. contribuind la formarea de funingine în timpul arderii. În același timp, principala problemă a motorinei va fi rezolvată - carbonizarea unei părți semnificative a combustibilului, cu încetinirea ulterioară a ratei de ardere a carbonului dispersat. Prin parametrii fizico-chimici favorabili (Tabelul 1) includ de asemenea crescută prin evaporare, care reduce cerințele de pulverizare de dispersie, permite ca presiunea de injecție mai scăzută și să asigure un bun amestec formarea.
Dieselul pe DME începe bine iarna la -25. 30 ° C Odata cu aceasta, volatilitatea ridicată a DME permite familiei încrezător rula diesel D-245, montate pe tractoare, autoturisme, autobuze, la o temperatură de până la - 24 ° C, fără utilizarea preîncălzitor.
Tabelul 1. Proprietățile fizice ale motorinei, ale DME și ale altor combustibili hidrocarbonați
Consumul mondial de dimetil eter este de aproximativ 150 mii tone pe an și continuă să crească. Cu toate acestea, DME nu este lipsită de dezavantaje și ele sunt bine cunoscute: vâscozitate cinematică scăzută și cantitatea valorii calorice, producție costisitoare, necesită utilizarea dispozitivului de curățare a gazelor de eșapament (gaze de eșapament), scăderea fiabilității motorului.
vâscozitatea cinematică puțin adâncă duce la imposibilitatea de mișcare de etanșare sigilii aparate ansamblurilor de combustibil și crește riscul de gripare perechi de frecare de precizie, datorită onctuozitatea scăzute. Pentru a compensa această deficiență în dimetileter, este necesar să se adauge lubrifianți. Și agresivitatea chimică provoacă coroziune.
Valoarea calorică a dimetileterului este cu 45% mai mică decât cea a gazelor naturale lichefiate (GNL). Producția de DME necesită un volum mai mare de gaz brut decât pentru producerea unui produs cu valoare calorică echivalentă. Iar densitatea scăzută în comparație cu motorina provoacă o creștere a cantității ciclice de 1,7 - 1,9.
În plus, este necesar să se țină seama de dependența semnificativă a proprietăților DME de temperatură, ceea ce necesită introducerea unui termoregulator în sistemul de alimentare cu combustibil.
Poate că rolul-cheie în creșterea popularității DME ca combustibil, utilizarea sistemelor de bi-combustibil pentru motoare va juca, schema principală de proiectare a unui astfel de sistem este prezentată în figura 2 [4].
Fig.2. Schema principală a sistemului bi-combustibil
Concluzii: Motorul diesel ar trebui să fie special adaptat pentru funcționarea pe DME, în timp ce utilizarea DME în loc de DT nu duce la o reducere semnificativă a costurilor de operare. Nu este de asemenea clar situația cu infrastructura, care va trebui să fie creat de la zero sau de a modifica statii de gaz existente, la resursele de gaze naturale același timp, care este o materie primă pentru producția de DME, orice sold la Moscova sau în altă parte în Rusia, nici în balanța Gazprom nu este încă avută în vedere. [5]
Este evident că, la trecerea la un nou tip de combustibil, vor fi utilizate inițial două scheme de combustibil și amestecarea motorinei cu DME. Și modelele tradiționale vor necesita, de asemenea, atenția și dezvoltarea în continuare a dispozitivelor și modalitățile de îmbunătățire a calităților de pornire și de performanță a motoarelor diesel în condiții de temperaturi scăzute.