Модифіковані дизельні палива Фінляндії

Комерційне дизельне паливо, наприклад Neste Oy, у Фінляндії було модифіковано шляхом зниження змісту сірки до рівня < 0,005% по вазі, а також сумарного змісту ароматичних сполук до < 20% по об'єму. Цетановое число зросло до значення > 53. Нижче представлені зміни емісії токсичних компонентів газів, що відробили, у порівнянні зі стандартним паливом ОМ590:

• NOX0...13%,

• тверді частки - 5...40%,

• поліциклічні ароматичні вуглеводні - 10...70%

• мутагеничность твердих часток -30%...90% [53].

Під час холодного пуску двигуна були зменшені захід газів, що відробили, і їх дымность. Витрата палива не змінився. Завдяки зниженню змісту сірки, можливе оснащення автомобілів окисним нейтралізатором і спеціальними фільтрами. З метою збільшення зацікавленості в даному паливі знижена його вартість у порівнянні з іншими тогашвами.

Модифікування палив полягає в зміні його сполуки з метою зниження емісії токсичних компонентів газів, що відробили. Хоча таким способом досягається менше зниження емісії, чим у випадку застосування сучасних рішень по конструкції двигунів або альтернативних палив, отриманий ефект є помітним, тому що він проявляється у всіх автомобілів, що заправляють таким паливом.

У дослідженнях проведені виміри емісії п'яти двигунів по тесту ЕСЕ R49. Всі досліджувані двигуни відповідають вимогам європейських норм ЕСЕ R 49/01 й EURO I.

Результати проведених досліджень представлені в табл. 1.20.

На мал. 1.20 показаний вплив сорту дизельного палива, застосовуваного у Фінляндії, на функціональні залежності викидів NOx і твердих часток РМ.

Розкид значень НС викликаний тим, що різні двигуни по різному реагують на зміну властивостей палива. Емісія З і НС не змінюється значно залежно від роду досліджуваного палива.

Зі статистичного аналізу треба, що зниження змісту ароматичних сполук і щільності палива впливає на зменшення емісії NOx. Збільшення цетанового числа також супроводжується зниженням емісії NOx.

Таблиця 1.20

Таблиця 2.18 – Вплив модифікування палива на емісію токсичних компонентів газів, що відробили, у порівнянні з емісією двигуна, працюючого на стандартному дизельному паливі EN590, утримуючому 0,05% по об'єму сірки. Значення SCh і Сог були обчислені [53]

 

 

Найменування параметра	Двигун або автомобіль
Двигун автобуса або вантажного автомобіля	Легкові або вантажні автомобілі
Цикл тесту	ЕСЕ R49	FTP75, ECE+EU DC
З, НС	+ 0%	±0 -25%
NOx	2... -10%	+ 0 -13%
Тверді частки	-5... -20%	-5 -40%
Постійне PAHS	-20 -70%	-9 -56%
Мутагенность твердих часток	-40 -70%	-30 -90%
Формальдегід	+ 0%	± 0 28%
Запах вихлопних газів	менш дратівний	не оцінювався
Дымление під час холодного запуску	менше	± 0%*
so2	- 90%	-90%
Життєвий цикл СОг	±0%	±0%

* дуже низьке для більшості палив через застосування сучасних калильных свіч; РАН,, - поліциклічні ароматичні вуглеводні.

Рис. 1.20.

Рисунок 2.27 – Функціональні залежності між викидами NOx і твердих часток РМ автобусного двигуна, що відповідає вимогам норм EURO I, що живить різними паливами: EN590 - стандартний газойль, LEDS -літнє модифіковане паливо, LEDW - зимове модифіковане паливо, МК1 - паливо відповідно до шведського класу 1 [53].

При зниженні змісту сірки в паливі скорочується емісія твердих часток, тому що сульфати становлять основну частину цих часток. Окисний нейтралізатор ефективно знижує зміст ІЗ і НС, РАН,, приблизно на 50%, мутагенность на 60%, альдегідів - приблизно на 70%. Зміст сірки, рівне 0,005% по об'єму, було досить малим для того, щоб запобігти утворенню сульфатів у нейтралізаторі. Фільтри знижують емісію твердих часток більше, ніж на 80%. Корисність зниження змісту сірки до рівня < 0,001% по об'єму, є дискусійної, через те, що гази, що відробили, містять більше дизельного палива, чим сірки. Якщо підібрати підходящий кут випередження упорскування для різних палив, з'являються наступні можливості для модифікованих палив [53]:

• при стандартному куті випередження упорскування знижується зміст NOx і твердих часток,

• с збільшенням значення кута випередження упорскування зміст NOx не міняється, спостерігається більше значне зниження емісії твердих часток, поліпшується економічність, відбувається зниження питомих викидів Сог,

• при зниженні кута упорскування не міняється зміст твердих часток, більше значним виявляється зниження змісту NOx, відбувається збільшення витрати палива.

Рис. 1.21.

Рисунок 2.28 – Вплив цетанового числа на максимальну емісію двигуна вантажного автомобіля після холодного пуску, при температурі -7 °С [53]

Зниження температури навколишнього середовища з +20 °С до -7 °С впливає на емісію. Емісія З і НС при температурі навколишнього середовища -7 °С у автомобілях, оснащених двигунами із запаленням від стиску, була дуже низької в порівнянні з бензиновими автомобілями із триступінчастим нейтралізатором. Інтенсивний димний випуск при низьких температурах виключається шляхом застосування сучасних калильных свіч. При великому навантаженні двигуна цетановое число значно впливає на дымность випуску й емісію НС відразу після холодного пуску двигуна (мал. 1.21)

1.8.2. Висновки

Результати досліджень підтверджують, що сполука палива впливає на емісію, викликану недогоранием палива або частковим згорянням, а також на:

• масу твердих часток,

• кількість PAHs у твердих частках і летучих фракціях,

• мутагенность твердих часток,

• інтенсивність димного випуску під час холодного пуску,

• запах газів, що відробили.

Сорт палива впливає на емісію NOx. Зниження щільності й в'язкості палива приводить до запізнювання моменту дійсного початку упорскування палива