Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Альтернативные виды топлива в двигателях внутреннего сгорания не только снижают вредное воздействие выхлопных газов на окружающую среду без дорогостоящих систем очистки, но и диверсифицируют топливный рынок за счет сокращения потребления невозобновляемых источников энергии, а научные исследования по использованию альтернативных видов топлива позволяют определить оптимальные варианты замены невозобновляемых- возобновляемое сырье. Целью исследования является изучение того, как добавление этанола к обычному тракторному дизелю с объемным смешиванием и сжиганием путем сжигания рапсового масла влияет на работу двигателя, и как процессы отдельного цикла оптимизированы для максимального энергопотребления и воздействия на окружающую среду.
Цель исследования – изучить и проанализировать применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания.
Задачи исследования:
1) изучить альтернативные виды топлива;
2) проанализировать применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания.
Объект исследования – двигатели внутреннего сгорания.
Предмет исследования – применение альтернативных топлив.
Структура работы: введение, две главы, заключение и список использованной литературы.

 
1 Альтернативные виды топлива

Во многих странах (включая Россию) принимаются меры по организации экологических служб, направленных на разработку нормативных документов, обеспечение контроля транспортных средств на содержание токсичных компонентов в выхлопных газах, подготовку специалистов в области охраны окружающей среды, в частности, для оперативных подразделений автотранспортных предприятий. Выбросы загрязняющих веществ из мобильных источников в России составляют более 11 миллионов тонн. ежегодно [1]. В то же время общее потребление свинца транспортными средствами в атмосферу оценивается примерно в 4 тонны, в том числе 2,6 тонны - грузовиками. Общая доля вредных выбросов от автомобильного транспорта в ряде крупных российских городов демонстрирует катастрофическую картину. По данным мобильных исследовательских лабораторий, выбросы загрязняющих веществ в автотранспорте превышают допустимые нормы в десять раз.
В двигателях внутреннего сгорания основными источниками загрязнения являются: выхлопные и картерные газы, а также пары топлива. Основным источником испарения топлива являются бензиновые двигатели. Поскольку в бензиновых двигателях в качестве топлива используется бензин, они представляют собой смесь летучих углеводородов[2]. Дизельное топливо содержит более тяжелые компоненты в своем составе по сравнению с бензином, поэтому установки с дизельными двигателями характеризуются меньшим количеством топлива и испарением из-за низкого испарения топлива и герметичности топливной системы. Группа испарения может также включать испарение смазочного масла, его охлаждение и других технических жидкостей. Загрязняющие вещества также выделяются в результате сжигания органических веществ (красок, масел, смазочных материалов, технических жидкостей и других посторонних веществ), попадающих на горячие поверхности двигателя.
Основными токсичными компонентами картерных газов являются пары бензина и углеводороды. Представляет собой смесь газов продуктов сгорания и несгоревших углеводородов, поступающих в картер двигателя из камеры сгорания. Выброс токсичных компонентов с картерными газами в дизельных двигателях незначителен по сравнению с бензиновыми двигателями и обусловлен различными процессами перемешивания. Крупнейшим источником токсичных веществ из двигателя внутреннего сгорания являются выхлопные газы, которые состоят из продуктов полного и неполного сгорания топлива, мелкодисперсного воздуха, аэрозолей и различных примесей