View
3
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Neste dīzeļdegvielu salīdzinošie pētījumi
Vilnis Pīrs, Māris Gailis, Gints BirzietisLLU Tehniskās fakultātes Spēkratu institūts
Pētījumu mērķis
salīdzināt automobiļa ekspluatācijas rādītājus un izmešus to ekspluatējot ar degvielām:
a) Neste Pro Diesel (ProD)
b) Neste Futura (D)
c) Neste Futura ar 5% biodegvielas piejaukumu (Dbio)
2
Testos izmantotās degvielas
Neste Pro Diesel (ProDi)
Neste Futura (D)
Neste Futura ar 5% biodegvielas piejaukumu (Dbio)
3
Testos izmantotais automobilis
4
Testos izmantotās iekārtas
Jaudas stends Mustang MD – 1750
Atgāzu analītiskā sistēma AVL SESAM FTIR
Degvielas patēriņa mēriekārta AVL KMA Mobile 5
Iekārtu slēguma vispārējā shēma
6
Metodika un testu secība
7
Sagatavošanās testu veikšanai Jaudas testi
Brīvgaitas testi
Konstantas kustības ātruma testi
Ceļa simulācijas testi
Izmēģinājumu programma
50 km h-1
90 km h-1
110 km h-1
IM-240 cikls
Cikls „Jelgava”
Jaudas raksturlīknes
8
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Ja
ud
a, kW
D_power Dbio_power ProD_power
Maksimālā jaudas vērtības
9
105,5 106,0 106,8
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
D_power Dbio_power ProD_power
Ma
x jau
da
,kW
Maksimālā jauda
Maksimālā jauda uz riteņiem ar Futura dīzeļdegvielu sasniedz vidēji 105,5 kW. Par 0,5 % lielāku jaudu attīsta dīzeļdegviela ar bio piedevu un 1,5 % lielāku jaudu uzrāda Prodiesel degviela.
Griezes momenta raksturlīknes
10
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Grie
ze
s m
om
., N
m
D_torque Dbio_torque ProD_torque
Maksimālā griezes momenta vērtības
11
331,5 339,8 338,1
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
D_torque Dbio_torque ProD_torque
Ma
x g
rie
ze
s m
om
., N
m
Maksimālais griezes mom.
Ar Futura dīzeļdegvielu automobilis attīsta vidēji 331.5 Nmlielu maksimālo griezes momentu. Par ~2.5 % lielāku griezes momentu attīsta dīzeļdegviela ar bio piedevu un ~2 % lielāku jaudu uzrāda Prodiesel degviela.
Degvielas patēriņš brīvgaitā
12
Degvielas patēriņš pie 50 km/h
13
Pie konstanta ātruma 50 km/h Futura dīzeļdegvielas patēriņš vidēji ir 3,14 litri uz 100 km. Par 0,6 % mazāku patēriņu uzrāda dīzeļdegviela ar bio piedevu un par 1,4 % mazāks patēriņš ir Prodiesel degvielai.
Degvielas patēriņš pie 90 km/h
14
Pie konstanta ātruma 90 km/h Futura dīzeļdegvielas patēriņš vidēji ir 4,2 litri uz 100 km. Par 2 % lielāku patēriņu uzrāda dīzeļdegviela ar bio piedevu un par 0,7 % mazāks patēriņš ir Prodiesel degvielai.
Degvielas patēriņš pie 110 km/h
15
Pie konstanta ātruma 110 km/h Futura dīzeļdegvielas patēriņš vidēji ir 5,76 litri uz 100 km. Par 0,5 % mazāku patēriņu uzrāda dīzeļdegviela ar bio piedevu un par 3,5 % mazāks patēriņš ir Prodiesel degvielai.
Degvielas patēriņš IM-240 ciklā
16
Braukšanas ciklā «IM-240» Futura dīzeļdegvielas patēriņš vidēji ir 5,91 litri uz 100 km. Par 1 % mazāku patēriņu uzrāda dīzeļdegviela ar bio piedevu un par 2,9 % mazāks patēriņš ir Prodiesel degvielai.
Degvielas patēriņš Jelgavas ciklā
17
Braukšanas ciklā «Jelgava» Futura dīzeļdegvielas patēriņš vidēji ir 9,36 litri uz 100 km. Par 9,7 % mazāku patēriņu uzrāda dīzeļdegviela ar bio piedevu un par 3,9 % mazāks patēriņš ir Prodiesel degvielai.
Slāpekļa oksīdi (NOx) konstanta ātruma režīmos
18
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Diesel DieselBio ProDiesel
NO
x, ppm
NOx, brīvgaita
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
Diesel DieselBio ProDiesel
NO
x, ppm
NOx, 50 km/h
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
Diesel DieselBio ProDiesel
NO
x, ppm
NOx, 90 km/h
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
Diesel DieselBio ProDiesel
NO
x, ppm
NOx, 110 km/h
Slāpekļa oksīdi (NOx) braukšanas ciklos
19
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Diesel DieselBio ProDiesel
NO
x, ppm
NOx, IM240 cikls
0
20
40
60
80
100
120
Diesel DieselBio ProDiesel
NO
x, ppm
NOx, Jelgavas cikls
Nesadegušie ogļūdeņraži (HC) konstanta ātruma režīmos
20
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
Diesel DieselBio ProDiesel
HC
, ppm
HC, brīvgaita
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
Diesel DieselBio ProDiesel
HC
, ppm
HC, 50 km/h
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
Diesel DieselBio ProDiesel
HC
, ppm
HC, 90 km/h
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Diesel DieselBio ProDiesel
HC
, p
pm
HC, 110 km/h
Nesadegušie ogļūdeņraži (HC) braukšanas ciklos
21
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Diesel DieselBio ProDiesel
HC
, ppm
HC, IM240 cikls
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Diesel DieselBio ProDiesel
HC
, ppm
HC, Jelgavas cikls
Oglekļa monoksīds (CO) konstanta ātruma režīmos
22
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
, ppm
CO, brīvgaita
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
, ppm
CO, 50 km/h
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
, ppm
CO, 90 km/h
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
, ppm
CO, 110 km/h
Oglekļa monoksīds (CO) braukšanas ciklos
23
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
, ppm
CO, IM240 cikls
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
, ppm
CO, Jelgavas cikls
CO2 konstanta ātruma režīmos
24
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
2, ,
ppm
CO2, brīvgaita
0
200
400
600
800
1000
1200
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
2, ,
ppm
CO2, 50 km/h
80000
85000
90000
95000
100000
105000
110000
115000
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
2, ,
ppm
CO2, 90 km/h
80000
85000
90000
95000
100000
105000
110000
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
2, p
pm
CO2, 110 km/h
CO2 braukšanas ciklos
25
20000
25000
30000
35000
40000
45000
50000
55000
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
2,
ppm
CO2, IM240 cikls
20000
22000
24000
26000
28000
30000
32000
34000
Diesel DieselBio ProDiesel
CO
2,
ppm
CO2, Jelgavas cikls
Secinājumi
1. Salīdzinot automobiļa jaudas un griezes momenta rādītājus ar katru no trīs degvielām, rezultāti ir ļoti līdzīgi.
2. Automobili darbinot ar Prodiesel degvielu tas uzrāda par ~1.5% lielāku maksimālo jaudu un par ~2% lielāku maksimālo griezes momentu nekā Futura dīzeļdegviela.
3. Automobilim darbojoties ar dīzeļdegvielu ar bio piedevu maksimālās jaudas pieaugums ir ~0.5 %, bet maksimālā griezes momenta pieaugums novērojams ~2.5 % apmērā salīdzinājumā ar Futura dīzeļdegvielu bez piedevas.
26
Secinājumi (II)
3. Automobili darbinot tukšgaitā atšķirības degvielas patēriņā starp pētāmajām degvielām nav novērojamas.
4. Konstanta ātruma režīmos Prodiesel degvielai novērojams patēriņa samazinājums vidēji robežās no 0,7 līdz 3,5% salīdzinājumā ar Futura degvielu. Dīzeļdegvielai ar biopiedevu patēriņš nedaudz mazāks pie 50 km/h un 110 km/h savukārt par 2% lielāks pie 90 km/h nekā Futura degvielai bez bio piedevas.
5. Braukšanas ciklos Prodiesel degvielai novērojams patēriņa samazinājums vidēji robežās no 2,9 līdz 3,9% salīdzinājumā ar Futura degvielu. Dīzeļdegvielai ar bio piedevu patēriņa samazinājums ~ 1% IM-240 ciklā un ~9,6% Jelgavas ciklā salīdzinājumā ar Futura degvielu bez bio piedevas.
27
Secinājumi (III)
6. Automobilim darbojoties ar Prodiesel degvielu, slāpekļa oksīda (NOx) izmeši vairumā režīmu ir zemāki (~1 – 18 % robežās) nekā darbībā ar Futura degvielu, izņemot konstantas kustības režīmu 110 km/h, kur novērojams 7 % palielinājums.
7. Ņemot vērā nesadegušo ogļūdeņražu (HC) un oglekļa monoksīdu (CO) nelielo koncentrāciju un lielo izkliedi, nebija konstatējama viennozīmīga pētāmo degvielu ietekme uz koncentrācijas atšķirībām. Rezultātu izkliedi vairāk ietekmēja ārējie un blakus faktori, piemēram automobiļa izplūdes trakta mainīgais piesārņojums ar kvēpiem un to oksidēšanas process.
28
Secinājumi (IV)
8. Arī CO2 izmešu gadījumā reģistrēto vērtību lielā izkliede neļauj konstatēt viennozīmīgu degvielu ietekmi uz CO2
izmešu daudzumu, tādēļ jāsecina, ka lielāko CO2 izmešu samazinājumu pilnas dzīves cikla laikā noteiks NexBTL un biodīzeļdegvielas piejaukuma apjoms un izejvielu izcelsme.
29
Pētījuma izpildītāji:LLU Tehniskās fakultātes Spēkratu institūta pētnieki
- Asoc. prof., Dr.sc.ing. Vilnis Pīrs (vilnis.pirs@llu.lv)
- Doktorants un lektors Mg.sc.ing. Māris Gailis (maris.gailis@llu.lv)
- Prof., Dr.sc.ing. Gints Birzietis (gints.birzietis@llu.lv)
Pētījumu vieta:
LLU Alternatīvo degvielu zinātniskā laboratorija
Jelgava, Paula Lejiņa iela 2
30
Recommended