Лекция 1. Введение (1037676)
Текст из файла
Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Альтернативные топливаЗеленцов Андрей Александровичк.т.н., доцент кафедры поршневых двигателей (Э2)Москва, 2016Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)ВведениеМосковский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Вопросы, рассматриваемые на лекцииВведениеПредмет и задачи дисциплины. Общие сведения о предмете.Рекомендуемые литературные источники.Перспективы развития топливо-энергетического комплекса ииспользования альтернативных топлив в двигателяхвнутреннего сгорания.Классификация альтернативных топлив (смесевые,синтетические, ненефтяные), их краткая характеристика.Анализ применимости различных альтернативных топлив впоршневых двигателях и оценка эффективности ихиспользования.Примеры использования альтернативных топлив натранспортных средствах.3Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Задачи дисциплиныВведениеЗнакомство с перспективными альтернативными видамитоплив, вопросами их производства и использования всиловых установках с поршневыми двигателями.Изучение особенностей компоновки силовых установок сбыстроходными поршневыми двигателями, работающими наальтернативном топливе.Освоение расчета и моделирования рабочих процессов вдвигателях, работающих на альтернативном топливе.4Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)ВведениеЛитература1.Работа дизелей на нетрадиционных топливах: Учеб. пособ. // В.А.
Марков, А.И.Гайворонский, Л.В. Грехов [и др.] – М.: Легион-Автодата, 2008. - 464 с.2.Использование растительных масел и топлив на их основе в дизельныхдвигателях: Монография / В.А. Марков, С.Н. Девянин, В.Г. Семенов [и др.] – М.:ООО НИЦ «Инженер» (Союз НИО), ООО «Онико-М», 2011. - 536 с.3.Гайворонский А.И., Марков В.А., Илатовский Ю.В. Использование природногогаза и других альтернативных топлив в дизельных двигателях. – М.: ООО «ИРЦГазпром», 2007.
– 480 с.4.Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания / А.А.Александров, И.А. Архаров, В.В. Багров и др.; под ред. А.А. Александрова, В.А.Маркова. – М.: ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», 2012. – 791 с.5.Кавтарадзе Р.З. Теплофизические процессы в дизелях, конвертированных наприродный газ и водород. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. - 238 с.6.Марков В.А. Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельныхдвигателей / В.А. Марков, С.И. Козлов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.
Баумана,2000. - 296 с.7.Периодические издания "MTZ”, “SAE”, "Двигателестроение", "Двигателивнутреннего сгорания" (реферативный журнал), «Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Машиностроение».5Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Перспективы использования альтернативных топлив вдвигателях внутреннего сгорания160160140140Млн. баррелей в деньКол-во автомобилей на тыс. чел.ВведениеУровень автомобилизации120100806040Потребность в нефтиДобыча нефти120100806040202000200520102015Годы2020202520052010201520202025Годы6Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)800Прогноз добычи каменногоугля, нефти и природного газав России на период до 2020 г.60050040030020020002005УгольДинамикаизменениямировых цен нанефть за период2001 – 2016 г.г.2010НефтьДолл. США за 1 баррельE, млн.
т/млрд. м3Введение7002015Природный газ2020Годы160140Цена на нефть120100806040200Годы7Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Потребление нефтяныхтоплив в России запериод 1995 – 2010г.г.12010080604020019952000Сжиженный нефтяной газАвиационный керосин2005Дизельное топливоАвтомобильный бензин2010Годы300Потреблениеальтернативных топливв России за период2000 – 2015г.г.Объем потребления топлив,тыс. м3/суткиВведениеПотребление нефтяныхтоплив, млн.
т.1402502001501005002000МТБЭБиодизель2005Этанол20102015ГодыСинтетические топлива8Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)ВведениеЕвропейские нормытоксичности ОГ дизелейи бензиновых двигателей9Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)ВведениеАктуальность перевода поршневых двигателей наальтернативные топлива Ограниченность невозобновляемых природных ресурсов.Согласно прогнозам, с учетом роста потребления нефтяныхресурсов, разведанных запасов нефти должно хватитьмаксимум на 30 лет. Существенный выигрыш по экологическим показателям приработе на альтернативных видах топлив. При определенном уровне цен на традиционныеэнергоносители (порядка 100 долл.
США за баррель нефти)применение альтернативных топлив становится оправданнымэкономически.10Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Виды альтернативных топливВведениеТоплива для поршневыхдвигателейТрадиционныеАльтернативныеСмесевыетопливаНефтяные топлива сдобавками спиртов,эфиров и т.п.Синтетическиежидкие топливаТоплива, полученные припереработке угля, горючихсланцев, природного газа ит.п.НенефтяныетопливаСпирты, эфиры, газообразныевещества, существенно отличающиесяпо физико-химическим свойствам оттрадиционных нефтяных топлив.11Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаВведениеКафедра поршневых двигателей (Э2)Анализ применимости различныхальтернативных топлив впоршневых двигателях12Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Физико-химические свойства дизельного иальтернативных топливТопливоВведениеПоказательФормула составаПлотность при 20°С, кг/м3Теплота сгорания низшая, МДж/кгЦетановое числоТемпература самовоспламенения,°СКоличество воздуха, необходимоедля сгорания 1 кг вещества, кгМассовое содержание, %CHOОбщее массовое содержание серы,%ДТКПГ(метан)СНГ(пропан)МетанолДМЭРММЭРМC16,2H28,5*CH4C3H8CH3OHCH3OCH3-C19,6H36,6O2*83042,545416**50,33490**46,51679520,13668**28,955-6091637,33687737,84825054048746423531823014,317,215,76,49,012,512,687,012,60,476,024,0081,818,2037,512,550,052,213,034,877,012,011,077,512,010,50,20-0,015--0,0020,002Примечание: «-» – свойства не определялись; * – условная формула состава; ** – плотностьжидкой фазы при температуре кипения; ДТ – дизельное топливо; КПГ – компримированныйприродный газ; СНГ – сжиженный нефтяной газ; ДМЭ – диметиловый эфир; РМ – рапсовоемасло; МЭРМ – метиловый эфир рапсового масла.13Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Сравнительные характеристики дизельного иальтернативных топливВведениеХарактеристикаВозобновляемостьресурсовЭкологичность припроизводствеЭкологичность присгоранииАдаптированность ктранспортировке ихранениюАдаптированность АЗСАдаптированностьдизеляПарниковый эффектТопливоДМЭМетанолДТКПГСНГРММЭРМ–––––++–++––++/–+/–+++++++–––++++–––++++–––––––––+/–+++Примечание: «+» – преимущество, «–» – недостаток; «+/ –» – сочетание преимуществ инедостатков; ДТ – дизельное топливо; КПГ – компримированный природный газ; СНГ –сжиженный нефтяной газ; ДМЭ – диметиловый эфир; РМ – рапсовое масло; МЭРМ –метиловый эфир рапсового масла.14Московский государственный технический университет им. Н.Э.
БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Сравнительные характеристики дизельного иальтернативных топлив (продолжение)ХарактеристикаВведениеЦетановое числоТопливнаяэкономичность идиапазон ее измененияЭмиссия оксидов азотаNOxЭмиссия формальдегидаHCHOНекоррозионностьДоступность топливаЗатраты наобслуживание двигателяи транспортного средстваТопливоДМЭМетанолДТКПГСНГРММЭРМ++–––0+++–00++++++++++++++–+++++0+–0–––++00+––––00Примечание: «++» – отличные свойства, «+» – хорошие; «0» – нейтральные; «–» –плохие; ДТ – дизельное топливо; КПГ – компримированный природный газ; СНГ –сжиженный нефтяной газ; ДМЭ – диметиловый эфир; РМ – рапсовое масло; МЭРМ –метиловый эфир рапсового масла.15Московский государственный технический университет им. Н.Э.
БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Оценка эффективности использованияальтернативных топлив на транспортных установкахПри оценке топлива необходимо учесть: санитарно-гигиенические и эффективные показатели работы ТС на данном топливе; суммарный токсикологический эффект от отдельных компонентов его ОГ.ВведениеМетодика Харьковского политехнического института (ХПИ)KТэ e cp 1 e cp 3600H u ge cp экс- комплексный критерий топливной экономичности и токсичностиОГ двигателя- условный средний эффективный КПД; Ни - низшая теплотасгорания топлива.kg e cp экс GTi Kii 1k Nei Kii 1ЗЭЗТ ЗЭ- удельный эффективный расход топлива в эксплуатации;GTi - часовой расход топлива на i-ом режиме;Nei - мощность двигателя на этом режиме;Ki – коэффициент, отражающий долю времени каждого режима;k – число режимов.- коэффициент относительных эксплуатационных затрат; ЗЭ - затраты навозмещение экологического ущерба окружающей среде от ОГ; ЗТ –суммарные затраты на топливо.16Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаВведениеКафедра поршневых двигателей (Э2)Примеры использованияальтернативных топлив натранспортных средствах17Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)ВведениеОсобенности использования сжиженного нефтяногогаза на транспортных установкахПреимущества: Меньшая стоимость топлива. Высокое ОЧ (103-105), как следствиевысокая антидетонационная стойкость. Отсутствие катализаторов разрушенияматериалов камеры сгорания. Качественное смесеобразование. Меньшая скорость сгорания ТВС. Экологичность.C3H8 Установка ГБО не требуетизменения существующейтопливной системы. Достаточно разветвленнаязаправочная сеть.Недостатки: Необходимость хранения наборту ТС баллонов высокогодавления. По экологическим показателямуступает природному газу. Ограничение по использованиюгаза при температуре ≤ -40°С.18Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)ВведениеОценка стоимости использования СНГ на транспортныхустановках (Volkswagen)19Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Число автомобилей, штВведениеПрогноз роста числа автомобилей,работающих на LPG в ГерманииГоды20Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Примеры использования СНГ на транспортныхустановкахВведениеVolkswagen Golf 2009 BiFuel21Московский государственный технический университет им. Н.Э.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.