59
1

Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

1

2

Mendelova univerzita v Brně

Agronomickaacute fakulta

Uacutestav techniky a automobiloveacute dopravy

Anotace

Měřeniacute jmenovityacutech charakteristik bylo provedeno v listopadu 2013 pro společnost Preol as Byla zkoušena

paliva s podiacutelem MEŘO a zkoumaacuten vliv na vyacutekon motoru kteryacute byl disipovaacuten viacuteřivyacutem dynamometrem Daacutele byla

zjišťovaacutena spotřeba paliva v průběhu testu Vyacutesledky byly zpracovaacuteny v grafickeacute podobě a stručně

komentovaacuteny

Odpovědnost za zpraacutevu

Ing Jiřiacute Čupera PhD

Měřeniacute realizovali

Ing Jiřiacute Čupera PhD

Ing Adam Polcar

Ing Viacutet Podlipnyacute

Ing Vojtěch Kumbaacuter PhD

Ing Michal Jukl

Jiřiacute Slaviacutek

V Brně 2611 2013

3

OBSAH

Obsah 3

10 Metodika 5

20 Měřiciacute zařiacutezeniacute a zkoušenyacute traktor 8

30 Vyacutesledky měřeniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky 13

31 Nafta motorovaacute bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 13

32 Nafta motorovaacute s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 15

33 Nafta motorovaacute s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 17

34 Směsnaacute nafta B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 19

35 Směsnaacute nafta B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 21

36 Směsnaacute nafta B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 23

37 Směsnaacute nafta B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 25

38 Směsnaacute nafta B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 27

39 Směsnaacute nafta B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 29

310 MEŘO ndash B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 31

311 MEŘO ndash B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 33

312 MEŘO ndash B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 35

40 Porovnaacuteniacute vyacutesledků měřeniacute 37

41 Vyacutekon motoru bez navyacutešeniacute 37

42 Vyacutekon motoru s navyacutešeniacuteM BSt1 38

43 Vyacutekon motoru s navyacutešeniacuteM BSt2 39

44 Točivyacute moment motoru bez navyacutešeniacute 40

45 Točivyacute moment motoru s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 41

46 Točivyacute moment motoru s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 42

47 Hodinovaacute spotřeba paliva bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 43

48 Hodinovaacute spotřeba paliva s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 44

49 Hodinovaacute spotřeba paliva s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 45

50 Vyhodnoceniacute měřeniacute 46

60 Měřeniacute fyzikaacutelniacutech vlastnostiacute paliv 52

4

61 Použiteacute měřiciacute přiacutestroje 52

62 Viskozita testovanyacutech paliv 55

63 Hustota testovanyacutech paliv 56

70 Měřeniacute vyacutehřevnosti a podiacutelu esterů 57

5

10 METODIKA

Testovaacuteniacute paliv probiacutehalo v laboratořiacutech Uacutestavu techniky a automobiloveacute dopravy Mendelovy

univerzity v Brně v listopadu 2013 na žaacutedost společnosti Preol as (vyacuteroba paliv) a v součinnosti se

společnostiacute AgriCS as (dovozce traktorů zn CASE IH)

Vyacutekonoveacute parametry motoru byly stanoveny měřeniacutem jmenoviteacute a uacuteplneacute charakteristiky

Stanoveniacute ukazatelů na vyacutevodoveacute hřiacutedeli bylo provaacuteděno dle ČSN 30 0415 čl 21 a čl 23 (ČSN-300415

1986) vyacutepočet zaacutekladniacutech ukazatelů dle čl 37 Při všech zkouškaacutech byly dodrženy všeobecneacute

požadavky daneacute normou ČSN ISO 789-1 (ČSN-ISO-789-1 1990) Zkušebniacute postup měřeniacute odpoviacutedal

bodu 613 uvedeniacute vyacutesledků bodu 615 a doplňujiacuteciacute měřeniacute bodu 616 uvedeneacute normy Před

zahaacutejeniacutem zkoušek byla v řiacutediacuteciacutem programu zkušebny zadaacutena konfigurace zkoušky Při volbě

konfigurace měřeniacute se zadaacutevaacute předevšiacutem umiacutestěniacute a počet sniacutemačů (kanaacutelů) rozsah otaacuteček motoru

podmiacutenky pro ustaacuteleniacute režimu motoru v jednotlivyacutech měřenyacutech bodech čas odečiacutetaacuteniacute měřenyacutech

hodnot ze kteryacutech se vypočte aritmetickyacute průměr mezniacute stavy jednotlivyacutech veličin pro automatickeacute

ukončeniacute zkoušky a přiacutepadneacute dalšiacute uacutedaje potřebneacute pro řiacutezeniacute vlastniacuteho měřeniacute Zkouška může

probiacutehat buď v automatickeacutem nebo manuaacutelniacutem režimu a to jak vzestupně tak sestupně

v otaacutečkoveacutem i momentoveacutem řiacutezeniacute

Po zahřaacutetiacute provozniacutech naacuteplniacute traktoru na pracovniacute teplotu (dle teploty motoroveacuteho oleje a teploty

chladiciacute kapaliny)se nastaviacute plnaacute dodaacutevka paliva a po ustaacuteleniacute parametrů je zahaacutejeno měřeniacute prvniacuteho

bodu charakteristiky Uacutedaje ze všech sniacutemačů jsou po nastavenou dobu uklaacutedaacuteny do paměti měřiacuteciacuteho

počiacutetače v intervalu 55 ms tedy cca 20 Ss Po ukončeniacute odpočtu měřenyacutech hodnot je na všech

kanaacutelech vypočten aritmetickyacute průměr kteryacute je uložen do paměti Poteacute program zvoliacute dalšiacute měřenyacute

bod podle předchoziacuteho zadaacuteniacute a po ustaacuteleniacute parametrů zahaacutejiacute dalšiacute měřeniacute Realizovaneacute měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky bylo nastaveno pro celkem 17 bodů z rozsahu otaacuteček motoru 2350 min-1 až

1050 min-1 Děleniacute mezi body neniacute zaacuteměrně lineaacuterniacute ale v oblasti maximaacutelniacuteho vyacutekonu resp zlomu

limitace jmenovityacutech otaacuteček a daacutele v oblasti maximaacutelniacuteho momentu motoru jsou okrajoveacute body bliacuteže

(viz obr 101) Časoveacute podmiacutenky měřeniacute byly nastaveny tak že jednotliveacutemu bodu přinaacuteleželo 90 s

ustalovaacuteniacute pro stabilizaci podmiacutenek soustavy dynamometr-zkoušenyacute traktor a daacutele byly 45

s parametry měřeny a naacutesledně z nich vypočten aritmetickyacute průměr

Všechna měřeniacute byla opakovaacutena a vyacutesledky byly vyhodnoceny graficky Pro nakresleniacute jmenoviteacute

otaacutečkoveacute charakteristiky byly použity průměrneacute hodnoty

Do grafů byly vyneseny naacutesledujiacuteciacute parametry (PTO)

- Vyacutekon motoru (kW)

- Točivyacute moment motoru (Nm)

- Otaacutečky motoru (min-1)

- Hodinovaacute spotřeba paliva (kgh-1)

- Hodinovaacute spotřeba AdBlue (kgh-1)

- Teplota tělesa SCR katalyzaacutetoru (degC)

- Opacita (kouřivost) motoru ()

- Teplota plniciacuteho vzduchu (degC)

- Absolutniacute tlak v plniciacutem potrubiacute (kPa)

6

Všechny měřeneacute hodnoty splňujiacute ustanoveniacute o dovolenyacutech mezniacutech uacutechylkaacutech předepsanyacutech normou

ČSN ISO 789-1 Srovnaacutevaciacute indikaacutetor transformace energie je takeacute měrnaacute spotřeba paliva tento

parametr je však v přiacutepadě srovnaacutevaacuteniacute rozličnyacutech paliv resp paliv s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute zavaacutedějiacuteciacute

Leacutepe tak vyhovuje energetickyacute parametr přepočteneacute měrneacute spotřeby s jednotkou MJkW-1h-1

Uvedeneacute měřeniacute však neobsahuje stanoveniacute vyacutehřevnosti jednotlivyacutech paliv

Obr 101 ndash Rozděleniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky do 17ti bodů měřeniacute

Vlastniacute zkoušky probiacutehaly na traktoru zn CASE IH konkreacutetně modelu PUMA 230 CVX jehož

parametry jsou uvedeny niacuteže V současneacute době je regulačniacute systeacutem motorů traktoru (i jinyacutech strojů)

připraven na kraacutetkodobeacute zvyacutešeniacute vyacutekonu motoru změnou v parametrech vstřikovaneacute daacutevky i

možnosti zvyacutešeniacute plniciacuteho tlaku Zvyacutešeniacute generovaneacuteho točiveacuteho momentu je podmiacuteněno několika

faktory definovaneacute vyacuterobcem často se jednaacute o kombinovanyacute odběr vyacutekonu přes kola traktoru a

současně odběrem vyacutekonu přes PTO či přes vnějšiacute okruhy hydraulickeacuteho systeacutemu či při zvyacutešeniacute

rychlosti pojezdu tzn provoz v dopravě Toto zvyacutešeniacute maacute však svoje časoveacute limity v tomto

konkreacutetniacutem přiacutepadě se jednaacute o 45 minut provozu v tomto režimu Od teacuteto časoveacute hodnoty se tedy

takeacute odviacutejiacute deacutelka měřeniacute v každeacutem bodě a celkovyacute počet bodů Režim praacutece motoru je dostupnyacute přes

tzv HH Menu ktereacute je dostupneacute po určityacutech uacutepravaacutech na kontrolniacutem panelu na A sloupku Zmiacuteněnyacute

traktor umožňoval naacutesledujiacuteciacute režimy

- Standard (vyacutechoziacute nastaveniacute) ndash v grafech neniacute rozlišovaacuteno

- BSt1 ndash Boost 1 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 1 stupně

- BSt2 ndash Boost 2 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 2 stupně

7

Test byl proveden pro všechna tři nastaveniacute (včetně opakovaacuteniacute) z důvodu nejednoznačneacute

interpretace definice jednotlivyacutech stupňů

Zkoušenaacute paliva v testu zastupovala

1 Nafta motorovaacute ndash palivo z distribučniacute siacutetě tedy je možnyacute podiacutel MEŘOFAME do vyacuteše 7

2 Směsnaacute nafta B30 ndash palivo z distribučniacute siacutetě vyacuterobce Preol as (podiacutel MEŘO 30)

3 Směsnaacute nafta B50 ndash palivo připraveno miacutechaacuteniacutem podiacutelu B100 a NM

4 MEŘO ndash B100 ndash palivo z vyacuteroby společnosti Preol as

Proto aby nebyla paliva v průběhu testovaacuteniacute miacutechaacutena mezi sebou byl odběr paliv zajištěn mimo

vlastniacute naacutedrž traktoru takteacutež zpětneacute vedeniacute bylo demontovaacuteno z palivoveacuteho systeacutemu traktoru a

vyacutestup nafty byl sveden do separaacutetniacute naacutedrže Mezi zkouškami jednotlivyacutech paliv byla vždy faacuteze

naplněniacute palivoveacuteho systeacutemu bdquonekontaminovanyacutemldquo palivem

Obr 102 ndash Ilustračniacute fotografie z přiacutepravy traktoru pro zkoušeniacute paliv

8

20 MĚŘICIacute ZAŘIacuteZENIacute A ZKOUŠENYacute TRAKTOR

K měřeniacute točiveacuteho momentu motoru byl použit dynamometr VUacuteES V500 připojenyacute k zadniacute

vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru přes kloubovyacute hřiacutedel viz obr 201 Dynamometr (charakteristika viz tab

201) využiacutevaacute pro svoji funkci uacutečinků viacuteřivyacutech proudů Tyto viacuteřiveacute proudy vyvolaacutevajiacute moment jiacutemž je

brzděn rotor vůči statoru Pomociacute ramene na vyacutekyvneacutem statoru se tento moment přenaacutešiacute na

tenzometrickyacute sniacutemač siacutely Mechanickaacute energie je v dynamometru přeměněna na tepelnou kteraacute je

odvaacuteděna chladiciacute vodou Regulaci dynamometru a sniacutemaacuteniacute naměřenyacutech uacutedajů zajišťuje řiacutediacuteciacute počiacutetač

vozidloveacute zkušebny a server dat V grafu na obr 202 je zobrazena charakteristika viacuteřiveacuteho

dynamometru V500

Obr 201 ndash Viacuteřivyacute dynamometr V500 připojenyacute k vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 2: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

2

Mendelova univerzita v Brně

Agronomickaacute fakulta

Uacutestav techniky a automobiloveacute dopravy

Anotace

Měřeniacute jmenovityacutech charakteristik bylo provedeno v listopadu 2013 pro společnost Preol as Byla zkoušena

paliva s podiacutelem MEŘO a zkoumaacuten vliv na vyacutekon motoru kteryacute byl disipovaacuten viacuteřivyacutem dynamometrem Daacutele byla

zjišťovaacutena spotřeba paliva v průběhu testu Vyacutesledky byly zpracovaacuteny v grafickeacute podobě a stručně

komentovaacuteny

Odpovědnost za zpraacutevu

Ing Jiřiacute Čupera PhD

Měřeniacute realizovali

Ing Jiřiacute Čupera PhD

Ing Adam Polcar

Ing Viacutet Podlipnyacute

Ing Vojtěch Kumbaacuter PhD

Ing Michal Jukl

Jiřiacute Slaviacutek

V Brně 2611 2013

3

OBSAH

Obsah 3

10 Metodika 5

20 Měřiciacute zařiacutezeniacute a zkoušenyacute traktor 8

30 Vyacutesledky měřeniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky 13

31 Nafta motorovaacute bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 13

32 Nafta motorovaacute s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 15

33 Nafta motorovaacute s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 17

34 Směsnaacute nafta B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 19

35 Směsnaacute nafta B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 21

36 Směsnaacute nafta B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 23

37 Směsnaacute nafta B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 25

38 Směsnaacute nafta B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 27

39 Směsnaacute nafta B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 29

310 MEŘO ndash B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 31

311 MEŘO ndash B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 33

312 MEŘO ndash B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 35

40 Porovnaacuteniacute vyacutesledků měřeniacute 37

41 Vyacutekon motoru bez navyacutešeniacute 37

42 Vyacutekon motoru s navyacutešeniacuteM BSt1 38

43 Vyacutekon motoru s navyacutešeniacuteM BSt2 39

44 Točivyacute moment motoru bez navyacutešeniacute 40

45 Točivyacute moment motoru s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 41

46 Točivyacute moment motoru s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 42

47 Hodinovaacute spotřeba paliva bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 43

48 Hodinovaacute spotřeba paliva s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 44

49 Hodinovaacute spotřeba paliva s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 45

50 Vyhodnoceniacute měřeniacute 46

60 Měřeniacute fyzikaacutelniacutech vlastnostiacute paliv 52

4

61 Použiteacute měřiciacute přiacutestroje 52

62 Viskozita testovanyacutech paliv 55

63 Hustota testovanyacutech paliv 56

70 Měřeniacute vyacutehřevnosti a podiacutelu esterů 57

5

10 METODIKA

Testovaacuteniacute paliv probiacutehalo v laboratořiacutech Uacutestavu techniky a automobiloveacute dopravy Mendelovy

univerzity v Brně v listopadu 2013 na žaacutedost společnosti Preol as (vyacuteroba paliv) a v součinnosti se

společnostiacute AgriCS as (dovozce traktorů zn CASE IH)

Vyacutekonoveacute parametry motoru byly stanoveny měřeniacutem jmenoviteacute a uacuteplneacute charakteristiky

Stanoveniacute ukazatelů na vyacutevodoveacute hřiacutedeli bylo provaacuteděno dle ČSN 30 0415 čl 21 a čl 23 (ČSN-300415

1986) vyacutepočet zaacutekladniacutech ukazatelů dle čl 37 Při všech zkouškaacutech byly dodrženy všeobecneacute

požadavky daneacute normou ČSN ISO 789-1 (ČSN-ISO-789-1 1990) Zkušebniacute postup měřeniacute odpoviacutedal

bodu 613 uvedeniacute vyacutesledků bodu 615 a doplňujiacuteciacute měřeniacute bodu 616 uvedeneacute normy Před

zahaacutejeniacutem zkoušek byla v řiacutediacuteciacutem programu zkušebny zadaacutena konfigurace zkoušky Při volbě

konfigurace měřeniacute se zadaacutevaacute předevšiacutem umiacutestěniacute a počet sniacutemačů (kanaacutelů) rozsah otaacuteček motoru

podmiacutenky pro ustaacuteleniacute režimu motoru v jednotlivyacutech měřenyacutech bodech čas odečiacutetaacuteniacute měřenyacutech

hodnot ze kteryacutech se vypočte aritmetickyacute průměr mezniacute stavy jednotlivyacutech veličin pro automatickeacute

ukončeniacute zkoušky a přiacutepadneacute dalšiacute uacutedaje potřebneacute pro řiacutezeniacute vlastniacuteho měřeniacute Zkouška může

probiacutehat buď v automatickeacutem nebo manuaacutelniacutem režimu a to jak vzestupně tak sestupně

v otaacutečkoveacutem i momentoveacutem řiacutezeniacute

Po zahřaacutetiacute provozniacutech naacuteplniacute traktoru na pracovniacute teplotu (dle teploty motoroveacuteho oleje a teploty

chladiciacute kapaliny)se nastaviacute plnaacute dodaacutevka paliva a po ustaacuteleniacute parametrů je zahaacutejeno měřeniacute prvniacuteho

bodu charakteristiky Uacutedaje ze všech sniacutemačů jsou po nastavenou dobu uklaacutedaacuteny do paměti měřiacuteciacuteho

počiacutetače v intervalu 55 ms tedy cca 20 Ss Po ukončeniacute odpočtu měřenyacutech hodnot je na všech

kanaacutelech vypočten aritmetickyacute průměr kteryacute je uložen do paměti Poteacute program zvoliacute dalšiacute měřenyacute

bod podle předchoziacuteho zadaacuteniacute a po ustaacuteleniacute parametrů zahaacutejiacute dalšiacute měřeniacute Realizovaneacute měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky bylo nastaveno pro celkem 17 bodů z rozsahu otaacuteček motoru 2350 min-1 až

1050 min-1 Děleniacute mezi body neniacute zaacuteměrně lineaacuterniacute ale v oblasti maximaacutelniacuteho vyacutekonu resp zlomu

limitace jmenovityacutech otaacuteček a daacutele v oblasti maximaacutelniacuteho momentu motoru jsou okrajoveacute body bliacuteže

(viz obr 101) Časoveacute podmiacutenky měřeniacute byly nastaveny tak že jednotliveacutemu bodu přinaacuteleželo 90 s

ustalovaacuteniacute pro stabilizaci podmiacutenek soustavy dynamometr-zkoušenyacute traktor a daacutele byly 45

s parametry měřeny a naacutesledně z nich vypočten aritmetickyacute průměr

Všechna měřeniacute byla opakovaacutena a vyacutesledky byly vyhodnoceny graficky Pro nakresleniacute jmenoviteacute

otaacutečkoveacute charakteristiky byly použity průměrneacute hodnoty

Do grafů byly vyneseny naacutesledujiacuteciacute parametry (PTO)

- Vyacutekon motoru (kW)

- Točivyacute moment motoru (Nm)

- Otaacutečky motoru (min-1)

- Hodinovaacute spotřeba paliva (kgh-1)

- Hodinovaacute spotřeba AdBlue (kgh-1)

- Teplota tělesa SCR katalyzaacutetoru (degC)

- Opacita (kouřivost) motoru ()

- Teplota plniciacuteho vzduchu (degC)

- Absolutniacute tlak v plniciacutem potrubiacute (kPa)

6

Všechny měřeneacute hodnoty splňujiacute ustanoveniacute o dovolenyacutech mezniacutech uacutechylkaacutech předepsanyacutech normou

ČSN ISO 789-1 Srovnaacutevaciacute indikaacutetor transformace energie je takeacute měrnaacute spotřeba paliva tento

parametr je však v přiacutepadě srovnaacutevaacuteniacute rozličnyacutech paliv resp paliv s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute zavaacutedějiacuteciacute

Leacutepe tak vyhovuje energetickyacute parametr přepočteneacute měrneacute spotřeby s jednotkou MJkW-1h-1

Uvedeneacute měřeniacute však neobsahuje stanoveniacute vyacutehřevnosti jednotlivyacutech paliv

Obr 101 ndash Rozděleniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky do 17ti bodů měřeniacute

Vlastniacute zkoušky probiacutehaly na traktoru zn CASE IH konkreacutetně modelu PUMA 230 CVX jehož

parametry jsou uvedeny niacuteže V současneacute době je regulačniacute systeacutem motorů traktoru (i jinyacutech strojů)

připraven na kraacutetkodobeacute zvyacutešeniacute vyacutekonu motoru změnou v parametrech vstřikovaneacute daacutevky i

možnosti zvyacutešeniacute plniciacuteho tlaku Zvyacutešeniacute generovaneacuteho točiveacuteho momentu je podmiacuteněno několika

faktory definovaneacute vyacuterobcem často se jednaacute o kombinovanyacute odběr vyacutekonu přes kola traktoru a

současně odběrem vyacutekonu přes PTO či přes vnějšiacute okruhy hydraulickeacuteho systeacutemu či při zvyacutešeniacute

rychlosti pojezdu tzn provoz v dopravě Toto zvyacutešeniacute maacute však svoje časoveacute limity v tomto

konkreacutetniacutem přiacutepadě se jednaacute o 45 minut provozu v tomto režimu Od teacuteto časoveacute hodnoty se tedy

takeacute odviacutejiacute deacutelka měřeniacute v každeacutem bodě a celkovyacute počet bodů Režim praacutece motoru je dostupnyacute přes

tzv HH Menu ktereacute je dostupneacute po určityacutech uacutepravaacutech na kontrolniacutem panelu na A sloupku Zmiacuteněnyacute

traktor umožňoval naacutesledujiacuteciacute režimy

- Standard (vyacutechoziacute nastaveniacute) ndash v grafech neniacute rozlišovaacuteno

- BSt1 ndash Boost 1 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 1 stupně

- BSt2 ndash Boost 2 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 2 stupně

7

Test byl proveden pro všechna tři nastaveniacute (včetně opakovaacuteniacute) z důvodu nejednoznačneacute

interpretace definice jednotlivyacutech stupňů

Zkoušenaacute paliva v testu zastupovala

1 Nafta motorovaacute ndash palivo z distribučniacute siacutetě tedy je možnyacute podiacutel MEŘOFAME do vyacuteše 7

2 Směsnaacute nafta B30 ndash palivo z distribučniacute siacutetě vyacuterobce Preol as (podiacutel MEŘO 30)

3 Směsnaacute nafta B50 ndash palivo připraveno miacutechaacuteniacutem podiacutelu B100 a NM

4 MEŘO ndash B100 ndash palivo z vyacuteroby společnosti Preol as

Proto aby nebyla paliva v průběhu testovaacuteniacute miacutechaacutena mezi sebou byl odběr paliv zajištěn mimo

vlastniacute naacutedrž traktoru takteacutež zpětneacute vedeniacute bylo demontovaacuteno z palivoveacuteho systeacutemu traktoru a

vyacutestup nafty byl sveden do separaacutetniacute naacutedrže Mezi zkouškami jednotlivyacutech paliv byla vždy faacuteze

naplněniacute palivoveacuteho systeacutemu bdquonekontaminovanyacutemldquo palivem

Obr 102 ndash Ilustračniacute fotografie z přiacutepravy traktoru pro zkoušeniacute paliv

8

20 MĚŘICIacute ZAŘIacuteZENIacute A ZKOUŠENYacute TRAKTOR

K měřeniacute točiveacuteho momentu motoru byl použit dynamometr VUacuteES V500 připojenyacute k zadniacute

vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru přes kloubovyacute hřiacutedel viz obr 201 Dynamometr (charakteristika viz tab

201) využiacutevaacute pro svoji funkci uacutečinků viacuteřivyacutech proudů Tyto viacuteřiveacute proudy vyvolaacutevajiacute moment jiacutemž je

brzděn rotor vůči statoru Pomociacute ramene na vyacutekyvneacutem statoru se tento moment přenaacutešiacute na

tenzometrickyacute sniacutemač siacutely Mechanickaacute energie je v dynamometru přeměněna na tepelnou kteraacute je

odvaacuteděna chladiciacute vodou Regulaci dynamometru a sniacutemaacuteniacute naměřenyacutech uacutedajů zajišťuje řiacutediacuteciacute počiacutetač

vozidloveacute zkušebny a server dat V grafu na obr 202 je zobrazena charakteristika viacuteřiveacuteho

dynamometru V500

Obr 201 ndash Viacuteřivyacute dynamometr V500 připojenyacute k vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 3: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

3

OBSAH

Obsah 3

10 Metodika 5

20 Měřiciacute zařiacutezeniacute a zkoušenyacute traktor 8

30 Vyacutesledky měřeniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky 13

31 Nafta motorovaacute bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 13

32 Nafta motorovaacute s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 15

33 Nafta motorovaacute s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 17

34 Směsnaacute nafta B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 19

35 Směsnaacute nafta B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 21

36 Směsnaacute nafta B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 23

37 Směsnaacute nafta B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 25

38 Směsnaacute nafta B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 27

39 Směsnaacute nafta B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 29

310 MEŘO ndash B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 31

311 MEŘO ndash B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 33

312 MEŘO ndash B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 35

40 Porovnaacuteniacute vyacutesledků měřeniacute 37

41 Vyacutekon motoru bez navyacutešeniacute 37

42 Vyacutekon motoru s navyacutešeniacuteM BSt1 38

43 Vyacutekon motoru s navyacutešeniacuteM BSt2 39

44 Točivyacute moment motoru bez navyacutešeniacute 40

45 Točivyacute moment motoru s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 41

46 Točivyacute moment motoru s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 42

47 Hodinovaacute spotřeba paliva bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 43

48 Hodinovaacute spotřeba paliva s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1 44

49 Hodinovaacute spotřeba paliva s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2 45

50 Vyhodnoceniacute měřeniacute 46

60 Měřeniacute fyzikaacutelniacutech vlastnostiacute paliv 52

4

61 Použiteacute měřiciacute přiacutestroje 52

62 Viskozita testovanyacutech paliv 55

63 Hustota testovanyacutech paliv 56

70 Měřeniacute vyacutehřevnosti a podiacutelu esterů 57

5

10 METODIKA

Testovaacuteniacute paliv probiacutehalo v laboratořiacutech Uacutestavu techniky a automobiloveacute dopravy Mendelovy

univerzity v Brně v listopadu 2013 na žaacutedost společnosti Preol as (vyacuteroba paliv) a v součinnosti se

společnostiacute AgriCS as (dovozce traktorů zn CASE IH)

Vyacutekonoveacute parametry motoru byly stanoveny měřeniacutem jmenoviteacute a uacuteplneacute charakteristiky

Stanoveniacute ukazatelů na vyacutevodoveacute hřiacutedeli bylo provaacuteděno dle ČSN 30 0415 čl 21 a čl 23 (ČSN-300415

1986) vyacutepočet zaacutekladniacutech ukazatelů dle čl 37 Při všech zkouškaacutech byly dodrženy všeobecneacute

požadavky daneacute normou ČSN ISO 789-1 (ČSN-ISO-789-1 1990) Zkušebniacute postup měřeniacute odpoviacutedal

bodu 613 uvedeniacute vyacutesledků bodu 615 a doplňujiacuteciacute měřeniacute bodu 616 uvedeneacute normy Před

zahaacutejeniacutem zkoušek byla v řiacutediacuteciacutem programu zkušebny zadaacutena konfigurace zkoušky Při volbě

konfigurace měřeniacute se zadaacutevaacute předevšiacutem umiacutestěniacute a počet sniacutemačů (kanaacutelů) rozsah otaacuteček motoru

podmiacutenky pro ustaacuteleniacute režimu motoru v jednotlivyacutech měřenyacutech bodech čas odečiacutetaacuteniacute měřenyacutech

hodnot ze kteryacutech se vypočte aritmetickyacute průměr mezniacute stavy jednotlivyacutech veličin pro automatickeacute

ukončeniacute zkoušky a přiacutepadneacute dalšiacute uacutedaje potřebneacute pro řiacutezeniacute vlastniacuteho měřeniacute Zkouška může

probiacutehat buď v automatickeacutem nebo manuaacutelniacutem režimu a to jak vzestupně tak sestupně

v otaacutečkoveacutem i momentoveacutem řiacutezeniacute

Po zahřaacutetiacute provozniacutech naacuteplniacute traktoru na pracovniacute teplotu (dle teploty motoroveacuteho oleje a teploty

chladiciacute kapaliny)se nastaviacute plnaacute dodaacutevka paliva a po ustaacuteleniacute parametrů je zahaacutejeno měřeniacute prvniacuteho

bodu charakteristiky Uacutedaje ze všech sniacutemačů jsou po nastavenou dobu uklaacutedaacuteny do paměti měřiacuteciacuteho

počiacutetače v intervalu 55 ms tedy cca 20 Ss Po ukončeniacute odpočtu měřenyacutech hodnot je na všech

kanaacutelech vypočten aritmetickyacute průměr kteryacute je uložen do paměti Poteacute program zvoliacute dalšiacute měřenyacute

bod podle předchoziacuteho zadaacuteniacute a po ustaacuteleniacute parametrů zahaacutejiacute dalšiacute měřeniacute Realizovaneacute měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky bylo nastaveno pro celkem 17 bodů z rozsahu otaacuteček motoru 2350 min-1 až

1050 min-1 Děleniacute mezi body neniacute zaacuteměrně lineaacuterniacute ale v oblasti maximaacutelniacuteho vyacutekonu resp zlomu

limitace jmenovityacutech otaacuteček a daacutele v oblasti maximaacutelniacuteho momentu motoru jsou okrajoveacute body bliacuteže

(viz obr 101) Časoveacute podmiacutenky měřeniacute byly nastaveny tak že jednotliveacutemu bodu přinaacuteleželo 90 s

ustalovaacuteniacute pro stabilizaci podmiacutenek soustavy dynamometr-zkoušenyacute traktor a daacutele byly 45

s parametry měřeny a naacutesledně z nich vypočten aritmetickyacute průměr

Všechna měřeniacute byla opakovaacutena a vyacutesledky byly vyhodnoceny graficky Pro nakresleniacute jmenoviteacute

otaacutečkoveacute charakteristiky byly použity průměrneacute hodnoty

Do grafů byly vyneseny naacutesledujiacuteciacute parametry (PTO)

- Vyacutekon motoru (kW)

- Točivyacute moment motoru (Nm)

- Otaacutečky motoru (min-1)

- Hodinovaacute spotřeba paliva (kgh-1)

- Hodinovaacute spotřeba AdBlue (kgh-1)

- Teplota tělesa SCR katalyzaacutetoru (degC)

- Opacita (kouřivost) motoru ()

- Teplota plniciacuteho vzduchu (degC)

- Absolutniacute tlak v plniciacutem potrubiacute (kPa)

6

Všechny měřeneacute hodnoty splňujiacute ustanoveniacute o dovolenyacutech mezniacutech uacutechylkaacutech předepsanyacutech normou

ČSN ISO 789-1 Srovnaacutevaciacute indikaacutetor transformace energie je takeacute měrnaacute spotřeba paliva tento

parametr je však v přiacutepadě srovnaacutevaacuteniacute rozličnyacutech paliv resp paliv s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute zavaacutedějiacuteciacute

Leacutepe tak vyhovuje energetickyacute parametr přepočteneacute měrneacute spotřeby s jednotkou MJkW-1h-1

Uvedeneacute měřeniacute však neobsahuje stanoveniacute vyacutehřevnosti jednotlivyacutech paliv

Obr 101 ndash Rozděleniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky do 17ti bodů měřeniacute

Vlastniacute zkoušky probiacutehaly na traktoru zn CASE IH konkreacutetně modelu PUMA 230 CVX jehož

parametry jsou uvedeny niacuteže V současneacute době je regulačniacute systeacutem motorů traktoru (i jinyacutech strojů)

připraven na kraacutetkodobeacute zvyacutešeniacute vyacutekonu motoru změnou v parametrech vstřikovaneacute daacutevky i

možnosti zvyacutešeniacute plniciacuteho tlaku Zvyacutešeniacute generovaneacuteho točiveacuteho momentu je podmiacuteněno několika

faktory definovaneacute vyacuterobcem často se jednaacute o kombinovanyacute odběr vyacutekonu přes kola traktoru a

současně odběrem vyacutekonu přes PTO či přes vnějšiacute okruhy hydraulickeacuteho systeacutemu či při zvyacutešeniacute

rychlosti pojezdu tzn provoz v dopravě Toto zvyacutešeniacute maacute však svoje časoveacute limity v tomto

konkreacutetniacutem přiacutepadě se jednaacute o 45 minut provozu v tomto režimu Od teacuteto časoveacute hodnoty se tedy

takeacute odviacutejiacute deacutelka měřeniacute v každeacutem bodě a celkovyacute počet bodů Režim praacutece motoru je dostupnyacute přes

tzv HH Menu ktereacute je dostupneacute po určityacutech uacutepravaacutech na kontrolniacutem panelu na A sloupku Zmiacuteněnyacute

traktor umožňoval naacutesledujiacuteciacute režimy

- Standard (vyacutechoziacute nastaveniacute) ndash v grafech neniacute rozlišovaacuteno

- BSt1 ndash Boost 1 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 1 stupně

- BSt2 ndash Boost 2 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 2 stupně

7

Test byl proveden pro všechna tři nastaveniacute (včetně opakovaacuteniacute) z důvodu nejednoznačneacute

interpretace definice jednotlivyacutech stupňů

Zkoušenaacute paliva v testu zastupovala

1 Nafta motorovaacute ndash palivo z distribučniacute siacutetě tedy je možnyacute podiacutel MEŘOFAME do vyacuteše 7

2 Směsnaacute nafta B30 ndash palivo z distribučniacute siacutetě vyacuterobce Preol as (podiacutel MEŘO 30)

3 Směsnaacute nafta B50 ndash palivo připraveno miacutechaacuteniacutem podiacutelu B100 a NM

4 MEŘO ndash B100 ndash palivo z vyacuteroby společnosti Preol as

Proto aby nebyla paliva v průběhu testovaacuteniacute miacutechaacutena mezi sebou byl odběr paliv zajištěn mimo

vlastniacute naacutedrž traktoru takteacutež zpětneacute vedeniacute bylo demontovaacuteno z palivoveacuteho systeacutemu traktoru a

vyacutestup nafty byl sveden do separaacutetniacute naacutedrže Mezi zkouškami jednotlivyacutech paliv byla vždy faacuteze

naplněniacute palivoveacuteho systeacutemu bdquonekontaminovanyacutemldquo palivem

Obr 102 ndash Ilustračniacute fotografie z přiacutepravy traktoru pro zkoušeniacute paliv

8

20 MĚŘICIacute ZAŘIacuteZENIacute A ZKOUŠENYacute TRAKTOR

K měřeniacute točiveacuteho momentu motoru byl použit dynamometr VUacuteES V500 připojenyacute k zadniacute

vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru přes kloubovyacute hřiacutedel viz obr 201 Dynamometr (charakteristika viz tab

201) využiacutevaacute pro svoji funkci uacutečinků viacuteřivyacutech proudů Tyto viacuteřiveacute proudy vyvolaacutevajiacute moment jiacutemž je

brzděn rotor vůči statoru Pomociacute ramene na vyacutekyvneacutem statoru se tento moment přenaacutešiacute na

tenzometrickyacute sniacutemač siacutely Mechanickaacute energie je v dynamometru přeměněna na tepelnou kteraacute je

odvaacuteděna chladiciacute vodou Regulaci dynamometru a sniacutemaacuteniacute naměřenyacutech uacutedajů zajišťuje řiacutediacuteciacute počiacutetač

vozidloveacute zkušebny a server dat V grafu na obr 202 je zobrazena charakteristika viacuteřiveacuteho

dynamometru V500

Obr 201 ndash Viacuteřivyacute dynamometr V500 připojenyacute k vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 4: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

4

61 Použiteacute měřiciacute přiacutestroje 52

62 Viskozita testovanyacutech paliv 55

63 Hustota testovanyacutech paliv 56

70 Měřeniacute vyacutehřevnosti a podiacutelu esterů 57

5

10 METODIKA

Testovaacuteniacute paliv probiacutehalo v laboratořiacutech Uacutestavu techniky a automobiloveacute dopravy Mendelovy

univerzity v Brně v listopadu 2013 na žaacutedost společnosti Preol as (vyacuteroba paliv) a v součinnosti se

společnostiacute AgriCS as (dovozce traktorů zn CASE IH)

Vyacutekonoveacute parametry motoru byly stanoveny měřeniacutem jmenoviteacute a uacuteplneacute charakteristiky

Stanoveniacute ukazatelů na vyacutevodoveacute hřiacutedeli bylo provaacuteděno dle ČSN 30 0415 čl 21 a čl 23 (ČSN-300415

1986) vyacutepočet zaacutekladniacutech ukazatelů dle čl 37 Při všech zkouškaacutech byly dodrženy všeobecneacute

požadavky daneacute normou ČSN ISO 789-1 (ČSN-ISO-789-1 1990) Zkušebniacute postup měřeniacute odpoviacutedal

bodu 613 uvedeniacute vyacutesledků bodu 615 a doplňujiacuteciacute měřeniacute bodu 616 uvedeneacute normy Před

zahaacutejeniacutem zkoušek byla v řiacutediacuteciacutem programu zkušebny zadaacutena konfigurace zkoušky Při volbě

konfigurace měřeniacute se zadaacutevaacute předevšiacutem umiacutestěniacute a počet sniacutemačů (kanaacutelů) rozsah otaacuteček motoru

podmiacutenky pro ustaacuteleniacute režimu motoru v jednotlivyacutech měřenyacutech bodech čas odečiacutetaacuteniacute měřenyacutech

hodnot ze kteryacutech se vypočte aritmetickyacute průměr mezniacute stavy jednotlivyacutech veličin pro automatickeacute

ukončeniacute zkoušky a přiacutepadneacute dalšiacute uacutedaje potřebneacute pro řiacutezeniacute vlastniacuteho měřeniacute Zkouška může

probiacutehat buď v automatickeacutem nebo manuaacutelniacutem režimu a to jak vzestupně tak sestupně

v otaacutečkoveacutem i momentoveacutem řiacutezeniacute

Po zahřaacutetiacute provozniacutech naacuteplniacute traktoru na pracovniacute teplotu (dle teploty motoroveacuteho oleje a teploty

chladiciacute kapaliny)se nastaviacute plnaacute dodaacutevka paliva a po ustaacuteleniacute parametrů je zahaacutejeno měřeniacute prvniacuteho

bodu charakteristiky Uacutedaje ze všech sniacutemačů jsou po nastavenou dobu uklaacutedaacuteny do paměti měřiacuteciacuteho

počiacutetače v intervalu 55 ms tedy cca 20 Ss Po ukončeniacute odpočtu měřenyacutech hodnot je na všech

kanaacutelech vypočten aritmetickyacute průměr kteryacute je uložen do paměti Poteacute program zvoliacute dalšiacute měřenyacute

bod podle předchoziacuteho zadaacuteniacute a po ustaacuteleniacute parametrů zahaacutejiacute dalšiacute měřeniacute Realizovaneacute měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky bylo nastaveno pro celkem 17 bodů z rozsahu otaacuteček motoru 2350 min-1 až

1050 min-1 Děleniacute mezi body neniacute zaacuteměrně lineaacuterniacute ale v oblasti maximaacutelniacuteho vyacutekonu resp zlomu

limitace jmenovityacutech otaacuteček a daacutele v oblasti maximaacutelniacuteho momentu motoru jsou okrajoveacute body bliacuteže

(viz obr 101) Časoveacute podmiacutenky měřeniacute byly nastaveny tak že jednotliveacutemu bodu přinaacuteleželo 90 s

ustalovaacuteniacute pro stabilizaci podmiacutenek soustavy dynamometr-zkoušenyacute traktor a daacutele byly 45

s parametry měřeny a naacutesledně z nich vypočten aritmetickyacute průměr

Všechna měřeniacute byla opakovaacutena a vyacutesledky byly vyhodnoceny graficky Pro nakresleniacute jmenoviteacute

otaacutečkoveacute charakteristiky byly použity průměrneacute hodnoty

Do grafů byly vyneseny naacutesledujiacuteciacute parametry (PTO)

- Vyacutekon motoru (kW)

- Točivyacute moment motoru (Nm)

- Otaacutečky motoru (min-1)

- Hodinovaacute spotřeba paliva (kgh-1)

- Hodinovaacute spotřeba AdBlue (kgh-1)

- Teplota tělesa SCR katalyzaacutetoru (degC)

- Opacita (kouřivost) motoru ()

- Teplota plniciacuteho vzduchu (degC)

- Absolutniacute tlak v plniciacutem potrubiacute (kPa)

6

Všechny měřeneacute hodnoty splňujiacute ustanoveniacute o dovolenyacutech mezniacutech uacutechylkaacutech předepsanyacutech normou

ČSN ISO 789-1 Srovnaacutevaciacute indikaacutetor transformace energie je takeacute měrnaacute spotřeba paliva tento

parametr je však v přiacutepadě srovnaacutevaacuteniacute rozličnyacutech paliv resp paliv s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute zavaacutedějiacuteciacute

Leacutepe tak vyhovuje energetickyacute parametr přepočteneacute měrneacute spotřeby s jednotkou MJkW-1h-1

Uvedeneacute měřeniacute však neobsahuje stanoveniacute vyacutehřevnosti jednotlivyacutech paliv

Obr 101 ndash Rozděleniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky do 17ti bodů měřeniacute

Vlastniacute zkoušky probiacutehaly na traktoru zn CASE IH konkreacutetně modelu PUMA 230 CVX jehož

parametry jsou uvedeny niacuteže V současneacute době je regulačniacute systeacutem motorů traktoru (i jinyacutech strojů)

připraven na kraacutetkodobeacute zvyacutešeniacute vyacutekonu motoru změnou v parametrech vstřikovaneacute daacutevky i

možnosti zvyacutešeniacute plniciacuteho tlaku Zvyacutešeniacute generovaneacuteho točiveacuteho momentu je podmiacuteněno několika

faktory definovaneacute vyacuterobcem často se jednaacute o kombinovanyacute odběr vyacutekonu přes kola traktoru a

současně odběrem vyacutekonu přes PTO či přes vnějšiacute okruhy hydraulickeacuteho systeacutemu či při zvyacutešeniacute

rychlosti pojezdu tzn provoz v dopravě Toto zvyacutešeniacute maacute však svoje časoveacute limity v tomto

konkreacutetniacutem přiacutepadě se jednaacute o 45 minut provozu v tomto režimu Od teacuteto časoveacute hodnoty se tedy

takeacute odviacutejiacute deacutelka měřeniacute v každeacutem bodě a celkovyacute počet bodů Režim praacutece motoru je dostupnyacute přes

tzv HH Menu ktereacute je dostupneacute po určityacutech uacutepravaacutech na kontrolniacutem panelu na A sloupku Zmiacuteněnyacute

traktor umožňoval naacutesledujiacuteciacute režimy

- Standard (vyacutechoziacute nastaveniacute) ndash v grafech neniacute rozlišovaacuteno

- BSt1 ndash Boost 1 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 1 stupně

- BSt2 ndash Boost 2 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 2 stupně

7

Test byl proveden pro všechna tři nastaveniacute (včetně opakovaacuteniacute) z důvodu nejednoznačneacute

interpretace definice jednotlivyacutech stupňů

Zkoušenaacute paliva v testu zastupovala

1 Nafta motorovaacute ndash palivo z distribučniacute siacutetě tedy je možnyacute podiacutel MEŘOFAME do vyacuteše 7

2 Směsnaacute nafta B30 ndash palivo z distribučniacute siacutetě vyacuterobce Preol as (podiacutel MEŘO 30)

3 Směsnaacute nafta B50 ndash palivo připraveno miacutechaacuteniacutem podiacutelu B100 a NM

4 MEŘO ndash B100 ndash palivo z vyacuteroby společnosti Preol as

Proto aby nebyla paliva v průběhu testovaacuteniacute miacutechaacutena mezi sebou byl odběr paliv zajištěn mimo

vlastniacute naacutedrž traktoru takteacutež zpětneacute vedeniacute bylo demontovaacuteno z palivoveacuteho systeacutemu traktoru a

vyacutestup nafty byl sveden do separaacutetniacute naacutedrže Mezi zkouškami jednotlivyacutech paliv byla vždy faacuteze

naplněniacute palivoveacuteho systeacutemu bdquonekontaminovanyacutemldquo palivem

Obr 102 ndash Ilustračniacute fotografie z přiacutepravy traktoru pro zkoušeniacute paliv

8

20 MĚŘICIacute ZAŘIacuteZENIacute A ZKOUŠENYacute TRAKTOR

K měřeniacute točiveacuteho momentu motoru byl použit dynamometr VUacuteES V500 připojenyacute k zadniacute

vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru přes kloubovyacute hřiacutedel viz obr 201 Dynamometr (charakteristika viz tab

201) využiacutevaacute pro svoji funkci uacutečinků viacuteřivyacutech proudů Tyto viacuteřiveacute proudy vyvolaacutevajiacute moment jiacutemž je

brzděn rotor vůči statoru Pomociacute ramene na vyacutekyvneacutem statoru se tento moment přenaacutešiacute na

tenzometrickyacute sniacutemač siacutely Mechanickaacute energie je v dynamometru přeměněna na tepelnou kteraacute je

odvaacuteděna chladiciacute vodou Regulaci dynamometru a sniacutemaacuteniacute naměřenyacutech uacutedajů zajišťuje řiacutediacuteciacute počiacutetač

vozidloveacute zkušebny a server dat V grafu na obr 202 je zobrazena charakteristika viacuteřiveacuteho

dynamometru V500

Obr 201 ndash Viacuteřivyacute dynamometr V500 připojenyacute k vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 5: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

5

10 METODIKA

Testovaacuteniacute paliv probiacutehalo v laboratořiacutech Uacutestavu techniky a automobiloveacute dopravy Mendelovy

univerzity v Brně v listopadu 2013 na žaacutedost společnosti Preol as (vyacuteroba paliv) a v součinnosti se

společnostiacute AgriCS as (dovozce traktorů zn CASE IH)

Vyacutekonoveacute parametry motoru byly stanoveny měřeniacutem jmenoviteacute a uacuteplneacute charakteristiky

Stanoveniacute ukazatelů na vyacutevodoveacute hřiacutedeli bylo provaacuteděno dle ČSN 30 0415 čl 21 a čl 23 (ČSN-300415

1986) vyacutepočet zaacutekladniacutech ukazatelů dle čl 37 Při všech zkouškaacutech byly dodrženy všeobecneacute

požadavky daneacute normou ČSN ISO 789-1 (ČSN-ISO-789-1 1990) Zkušebniacute postup měřeniacute odpoviacutedal

bodu 613 uvedeniacute vyacutesledků bodu 615 a doplňujiacuteciacute měřeniacute bodu 616 uvedeneacute normy Před

zahaacutejeniacutem zkoušek byla v řiacutediacuteciacutem programu zkušebny zadaacutena konfigurace zkoušky Při volbě

konfigurace měřeniacute se zadaacutevaacute předevšiacutem umiacutestěniacute a počet sniacutemačů (kanaacutelů) rozsah otaacuteček motoru

podmiacutenky pro ustaacuteleniacute režimu motoru v jednotlivyacutech měřenyacutech bodech čas odečiacutetaacuteniacute měřenyacutech

hodnot ze kteryacutech se vypočte aritmetickyacute průměr mezniacute stavy jednotlivyacutech veličin pro automatickeacute

ukončeniacute zkoušky a přiacutepadneacute dalšiacute uacutedaje potřebneacute pro řiacutezeniacute vlastniacuteho měřeniacute Zkouška může

probiacutehat buď v automatickeacutem nebo manuaacutelniacutem režimu a to jak vzestupně tak sestupně

v otaacutečkoveacutem i momentoveacutem řiacutezeniacute

Po zahřaacutetiacute provozniacutech naacuteplniacute traktoru na pracovniacute teplotu (dle teploty motoroveacuteho oleje a teploty

chladiciacute kapaliny)se nastaviacute plnaacute dodaacutevka paliva a po ustaacuteleniacute parametrů je zahaacutejeno měřeniacute prvniacuteho

bodu charakteristiky Uacutedaje ze všech sniacutemačů jsou po nastavenou dobu uklaacutedaacuteny do paměti měřiacuteciacuteho

počiacutetače v intervalu 55 ms tedy cca 20 Ss Po ukončeniacute odpočtu měřenyacutech hodnot je na všech

kanaacutelech vypočten aritmetickyacute průměr kteryacute je uložen do paměti Poteacute program zvoliacute dalšiacute měřenyacute

bod podle předchoziacuteho zadaacuteniacute a po ustaacuteleniacute parametrů zahaacutejiacute dalšiacute měřeniacute Realizovaneacute měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky bylo nastaveno pro celkem 17 bodů z rozsahu otaacuteček motoru 2350 min-1 až

1050 min-1 Děleniacute mezi body neniacute zaacuteměrně lineaacuterniacute ale v oblasti maximaacutelniacuteho vyacutekonu resp zlomu

limitace jmenovityacutech otaacuteček a daacutele v oblasti maximaacutelniacuteho momentu motoru jsou okrajoveacute body bliacuteže

(viz obr 101) Časoveacute podmiacutenky měřeniacute byly nastaveny tak že jednotliveacutemu bodu přinaacuteleželo 90 s

ustalovaacuteniacute pro stabilizaci podmiacutenek soustavy dynamometr-zkoušenyacute traktor a daacutele byly 45

s parametry měřeny a naacutesledně z nich vypočten aritmetickyacute průměr

Všechna měřeniacute byla opakovaacutena a vyacutesledky byly vyhodnoceny graficky Pro nakresleniacute jmenoviteacute

otaacutečkoveacute charakteristiky byly použity průměrneacute hodnoty

Do grafů byly vyneseny naacutesledujiacuteciacute parametry (PTO)

- Vyacutekon motoru (kW)

- Točivyacute moment motoru (Nm)

- Otaacutečky motoru (min-1)

- Hodinovaacute spotřeba paliva (kgh-1)

- Hodinovaacute spotřeba AdBlue (kgh-1)

- Teplota tělesa SCR katalyzaacutetoru (degC)

- Opacita (kouřivost) motoru ()

- Teplota plniciacuteho vzduchu (degC)

- Absolutniacute tlak v plniciacutem potrubiacute (kPa)

6

Všechny měřeneacute hodnoty splňujiacute ustanoveniacute o dovolenyacutech mezniacutech uacutechylkaacutech předepsanyacutech normou

ČSN ISO 789-1 Srovnaacutevaciacute indikaacutetor transformace energie je takeacute měrnaacute spotřeba paliva tento

parametr je však v přiacutepadě srovnaacutevaacuteniacute rozličnyacutech paliv resp paliv s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute zavaacutedějiacuteciacute

Leacutepe tak vyhovuje energetickyacute parametr přepočteneacute měrneacute spotřeby s jednotkou MJkW-1h-1

Uvedeneacute měřeniacute však neobsahuje stanoveniacute vyacutehřevnosti jednotlivyacutech paliv

Obr 101 ndash Rozděleniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky do 17ti bodů měřeniacute

Vlastniacute zkoušky probiacutehaly na traktoru zn CASE IH konkreacutetně modelu PUMA 230 CVX jehož

parametry jsou uvedeny niacuteže V současneacute době je regulačniacute systeacutem motorů traktoru (i jinyacutech strojů)

připraven na kraacutetkodobeacute zvyacutešeniacute vyacutekonu motoru změnou v parametrech vstřikovaneacute daacutevky i

možnosti zvyacutešeniacute plniciacuteho tlaku Zvyacutešeniacute generovaneacuteho točiveacuteho momentu je podmiacuteněno několika

faktory definovaneacute vyacuterobcem často se jednaacute o kombinovanyacute odběr vyacutekonu přes kola traktoru a

současně odběrem vyacutekonu přes PTO či přes vnějšiacute okruhy hydraulickeacuteho systeacutemu či při zvyacutešeniacute

rychlosti pojezdu tzn provoz v dopravě Toto zvyacutešeniacute maacute však svoje časoveacute limity v tomto

konkreacutetniacutem přiacutepadě se jednaacute o 45 minut provozu v tomto režimu Od teacuteto časoveacute hodnoty se tedy

takeacute odviacutejiacute deacutelka měřeniacute v každeacutem bodě a celkovyacute počet bodů Režim praacutece motoru je dostupnyacute přes

tzv HH Menu ktereacute je dostupneacute po určityacutech uacutepravaacutech na kontrolniacutem panelu na A sloupku Zmiacuteněnyacute

traktor umožňoval naacutesledujiacuteciacute režimy

- Standard (vyacutechoziacute nastaveniacute) ndash v grafech neniacute rozlišovaacuteno

- BSt1 ndash Boost 1 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 1 stupně

- BSt2 ndash Boost 2 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 2 stupně

7

Test byl proveden pro všechna tři nastaveniacute (včetně opakovaacuteniacute) z důvodu nejednoznačneacute

interpretace definice jednotlivyacutech stupňů

Zkoušenaacute paliva v testu zastupovala

1 Nafta motorovaacute ndash palivo z distribučniacute siacutetě tedy je možnyacute podiacutel MEŘOFAME do vyacuteše 7

2 Směsnaacute nafta B30 ndash palivo z distribučniacute siacutetě vyacuterobce Preol as (podiacutel MEŘO 30)

3 Směsnaacute nafta B50 ndash palivo připraveno miacutechaacuteniacutem podiacutelu B100 a NM

4 MEŘO ndash B100 ndash palivo z vyacuteroby společnosti Preol as

Proto aby nebyla paliva v průběhu testovaacuteniacute miacutechaacutena mezi sebou byl odběr paliv zajištěn mimo

vlastniacute naacutedrž traktoru takteacutež zpětneacute vedeniacute bylo demontovaacuteno z palivoveacuteho systeacutemu traktoru a

vyacutestup nafty byl sveden do separaacutetniacute naacutedrže Mezi zkouškami jednotlivyacutech paliv byla vždy faacuteze

naplněniacute palivoveacuteho systeacutemu bdquonekontaminovanyacutemldquo palivem

Obr 102 ndash Ilustračniacute fotografie z přiacutepravy traktoru pro zkoušeniacute paliv

8

20 MĚŘICIacute ZAŘIacuteZENIacute A ZKOUŠENYacute TRAKTOR

K měřeniacute točiveacuteho momentu motoru byl použit dynamometr VUacuteES V500 připojenyacute k zadniacute

vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru přes kloubovyacute hřiacutedel viz obr 201 Dynamometr (charakteristika viz tab

201) využiacutevaacute pro svoji funkci uacutečinků viacuteřivyacutech proudů Tyto viacuteřiveacute proudy vyvolaacutevajiacute moment jiacutemž je

brzděn rotor vůči statoru Pomociacute ramene na vyacutekyvneacutem statoru se tento moment přenaacutešiacute na

tenzometrickyacute sniacutemač siacutely Mechanickaacute energie je v dynamometru přeměněna na tepelnou kteraacute je

odvaacuteděna chladiciacute vodou Regulaci dynamometru a sniacutemaacuteniacute naměřenyacutech uacutedajů zajišťuje řiacutediacuteciacute počiacutetač

vozidloveacute zkušebny a server dat V grafu na obr 202 je zobrazena charakteristika viacuteřiveacuteho

dynamometru V500

Obr 201 ndash Viacuteřivyacute dynamometr V500 připojenyacute k vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 6: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

6

Všechny měřeneacute hodnoty splňujiacute ustanoveniacute o dovolenyacutech mezniacutech uacutechylkaacutech předepsanyacutech normou

ČSN ISO 789-1 Srovnaacutevaciacute indikaacutetor transformace energie je takeacute měrnaacute spotřeba paliva tento

parametr je však v přiacutepadě srovnaacutevaacuteniacute rozličnyacutech paliv resp paliv s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute zavaacutedějiacuteciacute

Leacutepe tak vyhovuje energetickyacute parametr přepočteneacute měrneacute spotřeby s jednotkou MJkW-1h-1

Uvedeneacute měřeniacute však neobsahuje stanoveniacute vyacutehřevnosti jednotlivyacutech paliv

Obr 101 ndash Rozděleniacute jmenoviteacute otaacutečkoveacute charakteristiky do 17ti bodů měřeniacute

Vlastniacute zkoušky probiacutehaly na traktoru zn CASE IH konkreacutetně modelu PUMA 230 CVX jehož

parametry jsou uvedeny niacuteže V současneacute době je regulačniacute systeacutem motorů traktoru (i jinyacutech strojů)

připraven na kraacutetkodobeacute zvyacutešeniacute vyacutekonu motoru změnou v parametrech vstřikovaneacute daacutevky i

možnosti zvyacutešeniacute plniciacuteho tlaku Zvyacutešeniacute generovaneacuteho točiveacuteho momentu je podmiacuteněno několika

faktory definovaneacute vyacuterobcem často se jednaacute o kombinovanyacute odběr vyacutekonu přes kola traktoru a

současně odběrem vyacutekonu přes PTO či přes vnějšiacute okruhy hydraulickeacuteho systeacutemu či při zvyacutešeniacute

rychlosti pojezdu tzn provoz v dopravě Toto zvyacutešeniacute maacute však svoje časoveacute limity v tomto

konkreacutetniacutem přiacutepadě se jednaacute o 45 minut provozu v tomto režimu Od teacuteto časoveacute hodnoty se tedy

takeacute odviacutejiacute deacutelka měřeniacute v každeacutem bodě a celkovyacute počet bodů Režim praacutece motoru je dostupnyacute přes

tzv HH Menu ktereacute je dostupneacute po určityacutech uacutepravaacutech na kontrolniacutem panelu na A sloupku Zmiacuteněnyacute

traktor umožňoval naacutesledujiacuteciacute režimy

- Standard (vyacutechoziacute nastaveniacute) ndash v grafech neniacute rozlišovaacuteno

- BSt1 ndash Boost 1 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 1 stupně

- BSt2 ndash Boost 2 ndash navyacutešeniacute vyacutekonu motoru 2 stupně

7

Test byl proveden pro všechna tři nastaveniacute (včetně opakovaacuteniacute) z důvodu nejednoznačneacute

interpretace definice jednotlivyacutech stupňů

Zkoušenaacute paliva v testu zastupovala

1 Nafta motorovaacute ndash palivo z distribučniacute siacutetě tedy je možnyacute podiacutel MEŘOFAME do vyacuteše 7

2 Směsnaacute nafta B30 ndash palivo z distribučniacute siacutetě vyacuterobce Preol as (podiacutel MEŘO 30)

3 Směsnaacute nafta B50 ndash palivo připraveno miacutechaacuteniacutem podiacutelu B100 a NM

4 MEŘO ndash B100 ndash palivo z vyacuteroby společnosti Preol as

Proto aby nebyla paliva v průběhu testovaacuteniacute miacutechaacutena mezi sebou byl odběr paliv zajištěn mimo

vlastniacute naacutedrž traktoru takteacutež zpětneacute vedeniacute bylo demontovaacuteno z palivoveacuteho systeacutemu traktoru a

vyacutestup nafty byl sveden do separaacutetniacute naacutedrže Mezi zkouškami jednotlivyacutech paliv byla vždy faacuteze

naplněniacute palivoveacuteho systeacutemu bdquonekontaminovanyacutemldquo palivem

Obr 102 ndash Ilustračniacute fotografie z přiacutepravy traktoru pro zkoušeniacute paliv

8

20 MĚŘICIacute ZAŘIacuteZENIacute A ZKOUŠENYacute TRAKTOR

K měřeniacute točiveacuteho momentu motoru byl použit dynamometr VUacuteES V500 připojenyacute k zadniacute

vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru přes kloubovyacute hřiacutedel viz obr 201 Dynamometr (charakteristika viz tab

201) využiacutevaacute pro svoji funkci uacutečinků viacuteřivyacutech proudů Tyto viacuteřiveacute proudy vyvolaacutevajiacute moment jiacutemž je

brzděn rotor vůči statoru Pomociacute ramene na vyacutekyvneacutem statoru se tento moment přenaacutešiacute na

tenzometrickyacute sniacutemač siacutely Mechanickaacute energie je v dynamometru přeměněna na tepelnou kteraacute je

odvaacuteděna chladiciacute vodou Regulaci dynamometru a sniacutemaacuteniacute naměřenyacutech uacutedajů zajišťuje řiacutediacuteciacute počiacutetač

vozidloveacute zkušebny a server dat V grafu na obr 202 je zobrazena charakteristika viacuteřiveacuteho

dynamometru V500

Obr 201 ndash Viacuteřivyacute dynamometr V500 připojenyacute k vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 7: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

7

Test byl proveden pro všechna tři nastaveniacute (včetně opakovaacuteniacute) z důvodu nejednoznačneacute

interpretace definice jednotlivyacutech stupňů

Zkoušenaacute paliva v testu zastupovala

1 Nafta motorovaacute ndash palivo z distribučniacute siacutetě tedy je možnyacute podiacutel MEŘOFAME do vyacuteše 7

2 Směsnaacute nafta B30 ndash palivo z distribučniacute siacutetě vyacuterobce Preol as (podiacutel MEŘO 30)

3 Směsnaacute nafta B50 ndash palivo připraveno miacutechaacuteniacutem podiacutelu B100 a NM

4 MEŘO ndash B100 ndash palivo z vyacuteroby společnosti Preol as

Proto aby nebyla paliva v průběhu testovaacuteniacute miacutechaacutena mezi sebou byl odběr paliv zajištěn mimo

vlastniacute naacutedrž traktoru takteacutež zpětneacute vedeniacute bylo demontovaacuteno z palivoveacuteho systeacutemu traktoru a

vyacutestup nafty byl sveden do separaacutetniacute naacutedrže Mezi zkouškami jednotlivyacutech paliv byla vždy faacuteze

naplněniacute palivoveacuteho systeacutemu bdquonekontaminovanyacutemldquo palivem

Obr 102 ndash Ilustračniacute fotografie z přiacutepravy traktoru pro zkoušeniacute paliv

8

20 MĚŘICIacute ZAŘIacuteZENIacute A ZKOUŠENYacute TRAKTOR

K měřeniacute točiveacuteho momentu motoru byl použit dynamometr VUacuteES V500 připojenyacute k zadniacute

vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru přes kloubovyacute hřiacutedel viz obr 201 Dynamometr (charakteristika viz tab

201) využiacutevaacute pro svoji funkci uacutečinků viacuteřivyacutech proudů Tyto viacuteřiveacute proudy vyvolaacutevajiacute moment jiacutemž je

brzděn rotor vůči statoru Pomociacute ramene na vyacutekyvneacutem statoru se tento moment přenaacutešiacute na

tenzometrickyacute sniacutemač siacutely Mechanickaacute energie je v dynamometru přeměněna na tepelnou kteraacute je

odvaacuteděna chladiciacute vodou Regulaci dynamometru a sniacutemaacuteniacute naměřenyacutech uacutedajů zajišťuje řiacutediacuteciacute počiacutetač

vozidloveacute zkušebny a server dat V grafu na obr 202 je zobrazena charakteristika viacuteřiveacuteho

dynamometru V500

Obr 201 ndash Viacuteřivyacute dynamometr V500 připojenyacute k vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 8: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

8

20 MĚŘICIacute ZAŘIacuteZENIacute A ZKOUŠENYacute TRAKTOR

K měřeniacute točiveacuteho momentu motoru byl použit dynamometr VUacuteES V500 připojenyacute k zadniacute

vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru přes kloubovyacute hřiacutedel viz obr 201 Dynamometr (charakteristika viz tab

201) využiacutevaacute pro svoji funkci uacutečinků viacuteřivyacutech proudů Tyto viacuteřiveacute proudy vyvolaacutevajiacute moment jiacutemž je

brzděn rotor vůči statoru Pomociacute ramene na vyacutekyvneacutem statoru se tento moment přenaacutešiacute na

tenzometrickyacute sniacutemač siacutely Mechanickaacute energie je v dynamometru přeměněna na tepelnou kteraacute je

odvaacuteděna chladiciacute vodou Regulaci dynamometru a sniacutemaacuteniacute naměřenyacutech uacutedajů zajišťuje řiacutediacuteciacute počiacutetač

vozidloveacute zkušebny a server dat V grafu na obr 202 je zobrazena charakteristika viacuteřiveacuteho

dynamometru V500

Obr 201 ndash Viacuteřivyacute dynamometr V500 připojenyacute k vyacutevodoveacute hřiacutedeli traktoru

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 9: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

9

Tab 201 ndash Parametry viacuteřiveacuteho dynamometru VUacuteES V500

Parametr Hodnota

Maximaacutelniacute otaacutečky (min-1) 3000

Maximaacutelniacute točivyacute moment (Nm) 1592

Maximaacutelniacute vyacutekon (kW) 500

Chlazeniacute Vodniacute max vyacutestupniacute teplota 52degC

Obr 202 ndash M P charakteristika dynamometru VUacuteES V500

Systeacutem měřeniacute spotřeby sestaacuteval z Coriolisovyacutech hmotnostniacutech průtokoměrů (specifikace viz tab

202) ktereacute byly do palivoveacute soustavy zapojeny diferenciaacutelně (viz obr 203) Pro daneacute typy

průtokoměrů platiacute že celkovaacute chyba měřiciacuteho řetězce je pod 1 z průtoku je v rozsahu 5kgh až 300

kgh (lze doložit kalibračniacutemi listy ČMI z 112012 a 112013)

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 10: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

10

Tab 202 ndash Technickaacute specifikace průtokoměrů

Obr 203 ndash Zapojeniacute Coriolisovyacutech průtokoměrů

Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuaacutelně v modulu opacimetru Bosch RTM 430 Maximaacutelniacute

přiacutepustnaacute teplota na odběroveacute sondě činiacute 250 degC S pomociacute měděneacuteho chladiče byla teplota sniacutežena

pro limit avšak při respektovaacuteniacute světlosti a deacutelky celeacuteho vedeniacute vzorku Po analyacuteze vzorku jsou data

posiacutelaacutena do emisniacute systeacutemoveacute analyacutezy ESA 3250 a odtud jsou vyčiacutetaacutena serverem zkušebny

Technickeacute parametry přiacutestroje

Měřiciacute rozsah kouřivost 0-100 (rozlišeniacute 01)

součinitel absorbce k 0-10 m-1 (rozlišeniacute 001 m-1)

Vyacuterobce Siemens

Typ Sitrans F C

Typ sensoru Mass 2100 DI6

Měřiciacute rozsah 0 - 1000 kgh

Hustota 0 - 2900 kgm3

Teplota -50degC +180degC

Max tlak 265 MPa

Vyacutestupniacute signaacutel 4-20 mA

Ex version ano

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 11: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

11

Měřeniacute teplot a tlaků bylo svěřeno přiacuteslušnyacutem sniacutemačům zkušebny Teploty jsou měřeny termočlaacutenky

typu K tlakoveacute sniacutemače jsou piezoresistivniacute s vyacutestupem na proudovou smyčku vzorkovaacuteniacute těchto

veličin je v zaacutekladniacutem časoveacutem rastru 55 ms

Určiteacute hodnoty ndash otaacutečky motoru teplota paliva teplota chladiciacute kapaliny tlak plněniacute množstviacute

vstřikovaneacute daacutevky kapaliny AdBlue teplota AdBlue či teplota katalyzaacutetoru SCR byly ziacuteskaacuteny ze

sběrnice CAN dle protokolu SAE J1939 či proprietaacuterniacutemi zpraacutevami FPT Na obraacutezku 204 je vizuaacutelniacute

podoba programu vytvořeneacuteho pro uacutečely testovaacuteniacute paliv

Obr 204 ndash Maska programu pro sniacutemaacuteniacute dat ze sběrnice CAN

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 12: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

12

Zkoušenyacute traktor - CASE IH PUMA 230 CVX

Čiacuteslo traktoru ZDBS56015

Vyrobeno Rakousko St Valentin

Rok vyacuteroby 2013

Počet motohodin 44

Emisniacute norma Tier 4a

Motor

Max vyacutekon (ECE R120) [kW] 183

Max vyacutekon (s Power Managementem) (ECE R120) [kW] 198

Jmenoviteacute otaacutečky [min-1

] 2200

Počet vaacutelců [-] 6

Vrtaacuteniacute [mm] 104

Zdvih [mm] 132

Objem vaacutelců [dm3] 67

Objem palivoveacute naacutedrže [dm3] 395

Objem naacutedrže Ad Blue [dm3] 48

Přeplňovaacuteniacute turbodmychadlo s mezichladičem

Vstřikovaciacute systeacutem elektronicky řiacutezenyacute vysokotlakyacute Common Rail

Motor traktoru je vybaven technologiiacute selektivniacute katalytickeacute redukce (SCR)

Převodovka

Typ CVT převodovka s plynulou změnou převodoveacuteho poměru

Maximaacutelniacute rychlost 40 kmh-1

Pohon pojezdu 4K4 s odpruženou tuhou naacutepravou

Zaacutekladniacute rozměry traktoru

Šiacuteřka [mm] 2682

Deacutelka [mm] 5017

Vyacuteška [mm] 3090

Rozvor [mm] 2884

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 13: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

13

30 VYacuteSLEDKY MĚŘENIacute JMENOVITEacute OTAacuteČKOVEacute CHARAKTERISTIKY

31 NAFTA MOTOROVAacute BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 311 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 312 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 14: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

14

Obr 313 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 314 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 15: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

15

32 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 321 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 322 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 16: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

16

Obr 323 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 324 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 17: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

17

33 NAFTA MOTOROVAacute S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 331 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 332 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 18: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

18

Obr 333 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 334 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo NM s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 19: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

19

34 SMĚSNAacute NAFTA B30 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 341 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 342 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 20: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

20

Obr 343 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 344 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 21: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

21

35 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 351 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 352 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 22: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

22

Obr 353 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 354 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 23: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

23

36 SMĚSNAacute NAFTA B30 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 361 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 362 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 24: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

24

Obr 363 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 364 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B30 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 25: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

25

37 SMĚSNAacute NAFTA B50 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 371 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 372 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 26: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

26

Obr 373 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu

motoru

Obr 374 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 27: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

27

38 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 381 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 382 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 28: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

28

Obr 383 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 384 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 29: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

29

39 SMĚSNAacute NAFTA B50 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 391 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 392 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 30: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

30

Obr 393 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 394 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash

palivo B50 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 31: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

31

310 MEŘO ndash B100 BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 3101 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 3102 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 32: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

32

Obr 3103 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute

vyacutekonu motoru

Obr 3104 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 33: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

33

311 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 3111 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 3112 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 34: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

34

Obr 3113 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt1

Obr 3114 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 35: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

35

312 MEŘO ndash B100 S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 3121 ndash Jmenovitaacute charakteristika motoru traktoru CASE Puma 230 CVX s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu

točiveacuteho momentu a hodinoveacute spotřeby ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

Obr 3122 ndash Průběh spotřeby kapaliny AdBlue a jejiacute podiacutel vztaženyacute ke spotřebě paliva v průběhu měřeniacute

jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 36: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

36

Obr 3123 ndash Průběh kouřivosti motoru při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru BSt2

Obr 3124 ndash Průběh teploty plniciacuteho vzduchu a absolutniacuteho tlaku v plněniacute při měřeniacute jmenoviteacute charakteristiky

ndash palivo B100 s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 37: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

37

40 POROVNAacuteNIacute VYacuteSLEDKŮ MĚŘENIacute

41 VYacuteKON MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 411 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 38: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

38

42 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST1

Obr 421 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 39: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

39

43 VYacuteKON MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM BST2

Obr 431 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu vyacutekonu motoru u paliv s rozdiacutelnyacutem

podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 40: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

40

44 TOČIVYacute MOMENT MOTORU BEZ NAVYacuteŠENIacute

Obr 441 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 41: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

41

45 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 451 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 42: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

42

46 TOČIVYacute MOMENT MOTORU S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 461 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu točiveacuteho momentu motoru u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 43: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

43

47 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA BEZ NAVYacuteŠENIacute VYacuteKONU MOTORU

Obr 471 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 44: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

44

48 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST1

Obr 481 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 45: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

45

49 HODINOVAacute SPOTŘEBA PALIVA S NAVYacuteŠENIacuteM VYacuteKONU MOTORU BST2

Obr 491 ndash Srovnaacuteniacute jmenovityacutech charakteristik s vyneseniacutem průběhu hodinoveacute spotřeby paliva u paliv

s rozdiacutelnyacutem podiacutelem MEŘO ndash s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 46: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

46

50 VYHODNOCENIacute MĚŘENIacute

Realizovaneacute měřeniacute vyacutekonovyacutech parametrů mělo za uacutečel stanovit změnu v průběhu točiveacuteho

momentu motoru či vyacutekonu při změně spalovaneacuteho paliva Obecně lze s růstem složky FAMEMEŘO

očekaacutevat pokles vyacutekonu za podmiacutenky totožneacute hodinoveacute spotřeby paliva či zachovaacuteniacute vyacutekonovyacutech

parametru avšak za současneacuteho ekvivalentniacuteho růstu hodinoveacute spotřeby Bez znalosti regulačniacuteho

systeacutemu palivoveacute soustavy neniacute však možneacute predikovat poměr poklesu vyacutekonu či růstu spotřeby

neboť současneacute palivoveacute soustavy např typu Common-Rail obsahujiacute sofistikovaneacute regulačniacute smyčky

jejichž interniacute adaptace jsou optimalizovaacuteny na referenčniacute paliva kde se s podiacutelem biosložky

neuvažuje

V grafu na obr 501 je znaacutezorněn pokles vyacutekonu motoru v bodě jeho maximaacutelniacute hodnoty

(1720 otmin-1) pro všechna testovanaacute paliva ve variantě bez navyacutešeniacute vyacutekonu motoru Je patrneacute že

pokles je velmi vyacuteznamnyacute a činiacute 186 kW mezi palivy NM a B100 což činiacute 117

Obr 501 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu bez navyacutešeniacute motoru

Hledaacuteniacute přiacutečiny takto signifikantniacuteho poklesu ve vyacutekonu je nutneacute hledat zejmeacutena v chemickeacutem složeniacute

paliva a s tiacutem souvisejiacuteciacute kalorickou veličinou ndash spodniacute vyacutehřevnostiacute paliva Ačkoliv nebylo provedeno

měřeniacute spalneacuteho tepla či vyacutehřevnosti vychaacutezejme z dostupnyacutech zdrojů V grafu na obr 502 je

znaacutezorněn průběh spodniacute vyacutehřevnosti paliva na podiacutelu MEŘO v motoroveacute naftě

Prostyacutem vyacutepočtem mezi vyacutehřevnostiacute paliva NM a B100 lze dospět k 131 Tedy je patrneacute že

majoritniacutem vlivem poklesu vyacutekonu je zcela určitě nižšiacute hodnota vyacutehřevnosti paliva B100 Ačkoliv

pokles koresponduje v uvedenyacutech hodnotaacutech neniacute možneacute spoleacutehat na přesnost vstupniacutech uacutedajů U

paliva NM je sice předepsaacuten maximaacutelniacute podiacutel biosložky avšak neniacute přesně určen u tzv preacutemiovyacutech

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 47: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

47

paliv napřiacuteklad biosložky na baacutezi esterů olejů nejsou často obsaženy vůbec Tedy je nutneacute zahrnout do

uacutevahy o poklesu i nejistotu se skutečnyacutem podiacutelem MEŘO u NM

Obr 502 ndash Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Dalšiacutem z možnyacutech srovnaacutevaciacutech kriteacuteriiacute je napřiacuteklad měrnaacute spotřeba ať již minimaacutelniacute hodnota či jejiacute

průběh Pro paliva s rozdiacutelnou vyacutehřevnostiacute je nutneacute ji transformovat do energetickeacuteho vyjaacutedřeniacute

neboť paliva s nižšiacute vyacutehřevnostiacute by byla v měrneacute spotřebě znevyacutehodněna V grafu na obr 503 je

prezentovaacuten jinyacute ukazatel efektivity transformace chemickeacute podoby energie v mechanickou praacuteci

odebiacuteranou přes PTO Pro jednotlivaacute paliva je vypočtena efektivniacute uacutečinnost s měřenyacutemi vstupniacutemi

veličinami v podobě vyacutekonu na PTO a hmotnostniacute spotřebě paliva a daacutele s uacutedaji o vyacutehřevnosti tak jak

je popsaacuteno v grafu na obr 502 Graf 504 pak ukazuje totožnyacute indikaacutetor avšak v oblasti

maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu Jak je patrneacute prostyacutem srovnaacuteniacutem pak je zřejmeacute že tendence je

velmi podobnaacute V dalšiacutech grafech jsou uvedeny zmiacuteněneacute veličiny i pro varianty s navyacutešeniacutem vyacutekonu

motoru Poklesy vyacutekonu jsou percentuaacutelně podobneacute i pro variantu BSt1 (92 ) a BSt2 (105)

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 48: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

48

Obr 503 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho vyacutekonu

Obr 504 ndash Celkovaacute uacutečinnost cyklu pro jednotlivaacute paliva v bodě maximaacutelniacuteho točiveacuteho momentu

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 49: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

49

Obr 505 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

Obr 506 ndash Hodnota maximaacutelniacuteho vyacutekonu pro variantu s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 50: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

50

Obr 507 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu bez

navyacutešeniacute vyacutekonu motoru

Obr 508 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt1

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 51: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

51

Obr 509 ndash Hodnota hmotnostniacute hodinoveacute spotřeby při maximaacutelniacutem vyacutekonu pro variantu

s navyacutešeniacutem vyacutekonu motoru BSt2

V kapitole 3 jsou u jednotlivyacutech variant naviacutec uvedeny hodnoty kouřivosti ktereacute uacutemyslně nejsou

zahrnuty do porovnaacuteniacute Vzhledem k použiteacute metodice a zařiacutezeniacute se jednaacute o orientačniacute měřeniacute

V průběhu měřeniacute byla zjištěna velmi niacutezkaacute koncentrace PM na jejiacutež hodnotě se pozitivně podiacutelela

uacutečinnost filtru pevnyacutech čaacutestic

Zaacutevěrem lze konstatovat že u všech měřeniacute byl zjištěn pokles vyacutekonu motoru s rostouciacutem

podiacutelem MEŘO v palivu Mezi NM a B100 byl dle varianty pokles vyacutekonu v rozsahu cca 9 až 12 To

koresponduje s poklesem vyacutehřevnosti Pro praxi je vyacuteznamnyacute pokles vyacutekonu u B100 v mnoha

přiacutepadech neakceptovatelnyacute V minulosti byl pokles vyacutekonu o několik procent přiacuteznivějšiacute neboť

řadovaacute vstřikovaciacute či rotačniacute čerpadla spoleacutehala na odlišneacute způsoby regulace a s miacuternyacutem poklesem

vyacutekonu ekvivalentně rostla spotřeba paliva U palivoveacute soustavy Common Rail by se k eliminaci

poklesu vyacutekonu musela proveacutest optimalizace zaacutekladniacutech dat vstřikovaneacute daacutevky To s sebou nese

poměrně specifickyacute uacutekol zakončenyacute re-homologaciacute

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 52: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

52

60 MĚŘENIacute FYZIKAacuteLNIacuteCH VLASTNOSTIacute PALIV

K měřeniacute reologickyacutech a tokovyacutech vlastnostiacute i k měřeniacute teplotniacutech zaacutevislostiacute dynamickeacute a

kinematickeacute viskozity byl použit rotačniacute viskozimetr Anton Paar DVndash3P u nějž byla použiacutevaacutena

standardizovanaacute vřetena K měřeniacute teplotniacute zaacutevislosti hustoty (měrneacute hmotnosti) byl použit přenosnyacute

digitaacutelniacute hustoměr Densito 30 PX od firmy Mettler Toledo

61 POUŽITEacute MĚŘICIacute PŘIacuteSTROJE

Rotačniacute viskozimetr

Měřeniacute probiacutehalo na rotačniacutem viskozimetru Anton Paar DVndash3P kteryacute měřiacute krouticiacute moment rotujiacuteciacuteho

vřetena ponořeneacuteho do vzorku Na Obraacutezku 611 je fotografie použiteacuteho rotačniacuteho viskozimetru

propojeneacuteho s osobniacutem počiacutetačem

Obr 611 ndash Rotačniacute viskozimetr Anton Paar DV-3P

Tento viskozimetr pracuje na principu měřeniacute kroutiacuteciacute siacutely nutneacute k překonaacuteniacute odporu u

rotujiacuteciacuteho vaacutelce nebo disku ponořeneacuteho v měřeneacutem materiaacutelu Rotujiacuteciacute vaacutelec nebo vřeteno jsou

propojeny přes pružinu s hřiacutedeliacute motoru kteryacute se točiacute definovanou rychlostiacute Uacutehel pootočeniacute hřiacutedele

je měřen elektronicky a poskytuje přesnou informaci o poloze hřiacutedele potažmo vřetene Z měřenyacutech

hodnot je na zaacutekladě interniacutech vyacutepočtů přiacutemo zobrazena hodnota kinematickeacute viskozity v mPas Pro

kapaliny konstantniacute viskozity odpor vůči pohybu roste s velikostiacute vřetena Rozsah měřeniacute pro

stanoveniacute reologickyacutech vlastnostiacute materiaacutelu může byacutet přizpůsoben zvoleniacutem vhodneacute kombinace

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 53: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

53

vřetene a rychlosti otaacutečeniacute Pro ziacuteskaacuteniacute relevantniacutech vyacutesledků měřeniacute je nezbytneacute znaacutet nejdůležitějšiacute

reologickeacute vlastnosti vzorku Je tedy třeba vyhodnotit o jakyacute typ materiaacutelu se jednaacute a spraacutevně jej

klasifikovat

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Anton Paar DVndash3P

Rozsahy měřeniacute pro standardniacute vřetena

DVndash3P L 15) do 2 000 000 mPas = 15 ) do 2 000 000 mPas

DVndash3P R 100 ) do 13 000 000 mPas = 100 ) do 13 000 000 mPas

DVndash3P H 016 ) do 106 000 mPas = 16 ) do 1 060 000 mPas

) omezeno vlivem turbulence

) pro měřeniacute odpoviacutedajiacuteciacute 10 plneacuteho rozsahu

Rozlišeniacute

Pro adapteacuter bdquoniacutezkaacute viskozitaldquo 001

Viskozita lt 10 000 mPas 01

Viskozita gt 10 000 mPas 1

Přesnost

plusmn1 z plneacuteho rozsahu

Opakovatelnost

plusmn02 z plneacuteho rozsahu

Hodnoty momentu (plneacute zatiacuteženiacute)

DVndash3P L 007 mNm

DVndash3P R 07 mNm

DVndash3P H 58 mNm

Teplotniacute senzor Pt 100

Rozsah ndash10 degC až 150 degC

Rozlišeniacute 01 degC

Přesnost plusmn025 degC

Opakovatelnost plusmn01 degC

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 54: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

54

Digitaacutelniacute hustoměr

Hustota byla měřena pomociacute přenosneacuteho digitaacutelniacuteho hustoměru Densito 30 PX od firmy Mettler

Toledo Tento hustoměr je vybaven speciaacutelniacute stupniciacute pro měřeniacute ropnyacutech produktů Tento přenosnyacute

hustoměr umožňuje během kraacutetkeacute doby zjistit hustotu vzorku Přiacutestroj použiacutevaacute metodu oscilujiacuteciacute

trubice v kombinaci s přesnyacutem měřeniacutem teploty Vzorkovaciacute hadička se ponořiacute do vzorku a po nasaacutetiacute

se automaticky spustiacute měřeniacute Vyacutesledek se zobraziacute na displeji v několika sekundaacutech Hustoměr je

vybaven pumpou s regulovatelnou rychlostiacute nasaacutevaacuteniacute a speciaacutelniacutem otvorem pro možnyacute vstřik vzorku

externiacute střiacutekačkou (pro velmi viskoacutezniacute vzorky) Přiacutestroj maacute automatickou teplotniacute kompenzaci nebo 10

teplotniacutech kompenzačniacutech koeficientů Kalibrace se provaacutediacute na vzduch nebo vodu Do interniacute paměti

lze uložit až 1100 vyacutesledků vzorků a přeneacutest do osobniacuteho počiacutetače pomociacute infračerveneacuteho rozhraniacute

Technickeacute uacutedaje použiteacuteho přiacutestroje Densito 30 PX

Měřiacuteciacute rozsah hustoty

0 až 2 gcm-3

Měřiacuteciacute rozsah teploty

0 až +60 degC

Rozlišeniacute

00001 gcm-3

Přesnost

0001 gcm-3

Jednotky měřeniacute

hustota specifickaacute hmotnost Brix alkohol degBaumeacute degPlato API kyselina siacuterovaacute

koncentrace

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 55: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

55

62 VISKOZITA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 621 ndash Průběh dynamickeacute viskozity testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

V grafu na obr 621 je znaacutezorněn průběh dynamickeacute viskozity v zaacutevislosti na teplotě v rozsahu -10 degC

až 80 degC Z průběhů je patrnaacute anomaacutelie v přiacutepadě paliva B50 spekulativně lze přiacutečinu hledat ve

způsobu přiacutepravy tohoto paliva ktereacute bylo smiacutechaacuteno z dodanyacutech paliv

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 56: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

56

63 HUSTOTA TESTOVANYacuteCH PALIV

Obr 631 ndash Průběh hustoty testovanyacutech paliv v zaacutevislosti na teplotě

Z grafu na obraacutezku 631 je patrnyacute průběh hustoty u zkoušenyacutech paliv v rozsahu teplot -10 degC až 80 degC

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 57: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

57

70 MĚŘENIacute VYacuteHŘEVNOSTI A PODIacuteLU ESTERŮ

Dne 1612014 byly dodatečně provedeny zkoušky paliva resp stanoveniacute podiacutelů esterů mastnyacutech

kyselin a vyacutehřevnosti paliva Zkoušky provedla společnost SGS ndash Divize paliv a maziv podle ČSN 65

6169 Vyacutesledky jsou uvedeny v tab 701

Tab 701 ndash Vyacutesledky měřeniacute vyacutehřevnosti paliv

Označeniacute paliva Zkušebniacute protokol č Vyacutehřevnost [MJkg]

B30 55511 4138

B50 55512 4052

NM 55513 4258

Daacutele byl přiložen protokol provedenyacute v roce 2010 (14 10 2010) kteryacute udaacuteval vyacutehřevnost u paliva

B100 (zkušebniacute protokol č 88259) s vyacutešiacute spodniacute vyacutehřevnostiacute 3751 MJkg

Měřeniacute podiacutelu esterů mastnyacutech kyselin bylo provedeno společnostiacute PREOL as Podiacutel ukazuje tabulka

č 702

Tab 702 ndash Podiacutel esterů mastnyacutech kyselin u zkoušenyacutech paliv

Označeniacute paliva Podiacutel esterů []

NM lt15

B30 307

B50 50

B100 969

Na zaacutekladě ziacuteskanyacutech hodnot měřeniacute vyacutehřevnosti paliv a stanoveniacute podiacutelu esterů lze

dodatečně zpřesnit zaacutevěry V prveacute řadě je možneacute vypočiacutetat zaacutevislost podiacutelu MEŘO a určeneacute

vyacutehřevnosti Ta je provedna v grafu na obr 701 Dřiacuteve komentovanyacute zaacutevěr vychaacutezel

z vyacutepočtu uvedeneacuteho ve zpraacutevě pro Šebora a kol (viz obr 502) Na zaacutekladě srovnaacuteniacute je

patrneacute že rozdiacutely jsou relativně niacutezkeacute V grafu na obr 702 jsou uvedeny poklesy hodnot

maximaacutelniacuteho vyacutekonu motoru a vyacutehřevnosti paliva Jak je zřejmeacute dřiacuteve zmiacuteněnyacute pokles

vyacutekonu motoru mezi spalovaacuteniacutem paliva NM a B100 činil 117 Určeniacutem skutečneacute

vyacutehřevnosti je možneacute sledovat pokles o 119 Tedy existuje velmi vysokaacute korelace těchto

hodnot Avšak problematicky se jeviacute rozdiacutel při srovnaacuteniacute vyacutesledků u paliva B50 Lze pozorovat

že diference je již vyššiacute Přiacutečinu je možneacute hledat ve způsobu dodaacuteniacute vzorku neboť se jednalo

o vzorek připravenyacute v laboratoři PPREOL as nikoliv tedy ten kteryacute byl ve skutečnosti

spalovaacuten Objektivně ale vzato rozdiacutel v řaacutedu dvou procent neniacute nikterak bdquochybnyacutemldquo

vyacutesledkem vzhledem k požadavkům zkušebniacutech metodik

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 58: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

58

Obr 701 - Průběh vyacutehřevnosti v zaacutevislosti na podiacutelu MEŘO v palivu

Obr 702 ndash Porovnaacuteniacute poklesu maximaacutelniacuteho vyacutekonu a vyacutehřevnosti paliva

59

Poznaacutemky

Page 59: Mendelova univerzita v - Energie dodána přírodou | Preol, Kouřivost (opacita) byla měřena kontinuálně v modulu opacimetru Bosch RTM 430. Maximální přípustná teplota na

59

Poznaacutemky