В.А. Марков, С.Н. Девянин, В.С. Акимов, В.А. Шумовский, Л.И. Бы-
ковская, В.В. Маркова (МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГАУ им. В.П. Горячкина)
представили доклад “Оптимизация состава многокомпонентных смесевых
биотоплив для сельскохозяйственной техники”. Отмечено, что смешивание
различных компонентов многокомпонентных смесевых биотоплив позволя-
ет обеспечить наибольшее приближение свойств этих топлив к свойствам
нефтяного ДТ, но необходима оптимизация состава этих топлив. При опти-
мизации состава таких смесевых биотоплив для дизелей сельхозмашин не-
обходимо учитывать реальное распределение режимов их работы в усло-
виях эксплуатации. Причем, при выполнении сельхозмашинами основных
технологических операций распределение режимов работы их двигателей
существенно отличается от распределения режимов работы дизелей транс-
портных средств. На основании анализа реальных распределений режимов
дизелей сельхозмашин предложен четырехрежимный испытательный цикл,
включающий четыре нагрузочных режима при номинальной частоте враще-
ния. Эти режимы соответствуют 100%-ной, 75%-ной, 50%-ной и 25%-ной
нагрузкам, а их весовые коэффициенты равны соответственно 10, 40, 40
и 10%. Этот испытательный цикл использован при оптимизации состава
многокомпонентных смесевых биотоплив. Для проведения указанной опти-
мизации разработана методика, базирующаяся на составлении обобщенно-
го комплексного критерия оптимальности. Эта методика предусматривает
формирование обобщенного критерия оптимальности
J
о
в виде суммы част-
ных критериев, характеризующих основные показатели топливной эконо-
мичности и токсичности ОГ. При этом проведено уточнение этих частных
критериев. В качестве частных критериев оптимальности предложено ис-
пользовать эффективный КПД дизеля и концентрации в ОГ оксидов азота,
монооксида углерода и углеводородов, полученные при работе на данном
виде топлива и отнесенные к соответствующим показателям, полученным
при работе на нефтяном ДТ. Предложена следующая методика выбора весо-
вых коэффициентов: весовой коэффициент, характеризующий эффективный
КПД дизеля, принят равным единице, а весовые коэффициенты, характери-
зующие выброс токсичных компонентов ОГ, определялись в виде отношений
их действительной эмиссии для дизеля, работающего на ДТ, к предельным
величинам эмиссии, определяемым нормами на токсичность ОГ
EURO
-4.
Оптимизационные расчеты проведены с использованием эксперименталь-
ных данных по дизелю Д-245.12С, работающему на смесях нефтяного ДТ,
РМ и бензина АИ-80. Расчеты показали, что относительный обобщенный
критерий оптимальности примерно одинаков для всех исследуемых топлив:
его наименьшее значение (
J
о. отн
= 1
,
000
) получено для нефтяного ДТ, а наи-
большее значение (
J
о. отн
= 1
,
089
) — для смеси 80% ДТ, 10% РМ и 10%
бензина АИ-80. Среди смесевых топлив наилучшее сочетание параметров
топливной экономичности и токсичности ОГ обеспечивает смесь 85% ДТ,
5% РМ и 10% бензина АИ-80. При работе дизеля на этой смеси обобщен-
ный критерий оптимальности имеет наименьшее значение (
J
о. отн
= 1
,
004
)
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 1 123
