The 32 reference contexts in paper E. Magaril R., R. Magaril Z., Елена Магарил Роменовна, Ромен Магарил Зеликович (2016) “ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ ТОПЛИВ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЕЙ // EFFECT OF DENSITY OF FUELS ON THE OPERATIONAL AND ECOLOGICAL CHARACTERISTICS OF MOTOR VEHICLES” / spz:neicon:tumnig:y:2016:i:6:p:108-116

  1. Start
    4261
    Prefix
    Процесс эксплуатации автотранспорта неизбежно связан с ростом сопутствующих потреблению топлив эмиссий токсичных веществ, сажи и парниковых газов, на современном этапе автомобили являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды
    Exact
    [1]
    Suffix
    . В значительной степени экологические характеристики и энергоэффективность эксплуатации автомобилей связаны с качеством применяемых моторных топлив, которое является лимитирующим фактором при попытке решения проблемы обеспечения экологической безопасности эксплуатации автомобилей методами совершенствования конструкции двигателей и автомобилей, совершенствования системы поддержания
    (check this in PDF content)

  2. Start
    5803
    Prefix
    В таблице 1 приведены результаты расчета выделения диоксида углерода при сгорании различных углеводородов в состоянии идеального газапри 300 К, продукты горения выбрасываются при 900 К, использованы термодинамические данные
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Наибольшее удельное выделение диоксида углерода дает бензол, наименьшее пропан, выделение диоксида углерода для бензола на 23% больше, чем для пропана. Для алканов, алкенов и циклоалканов удельное выделение диоксида углерода достаточно близко (63,8–70,8 мг/кДж), для ароматических углеводородов оно значительно выше, для углеводородовC6–С10—82,7–78,0 мг/кДж.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    6648
    Prefix
    Рис. 1.Зависимость удельного выделения СО2 от плотности углеводородов Для спиртов и эфиров удельное выделение диоксида углерода такое же, как у алкенов и циклоалканов (таблица 2). Для моторных топлив теплота сгорания с удовлетворительной точностью (ошибка менее 0,2%) определяется по формуле Е. Басса с поправкой Б. В. Лосикова
    Exact
    [3]
    Suffix
    Qн= 499078552, кДж/кг . (1) 20 4 Таблица 1 Теплота сгорания и удельное выделение диоксида углерода при сгорании различных углеводородов Углеводород Теплота сгорания идеального газа при 300 К с отводом продуктов сгорания при 900 К, кДж/кг Удельное выделение СО2, мг/кДж Пропан4700163,8 н-Бутан4633365,5 изо-Бутан4618965,7 н-Пентан4595366,5 изо-Пентан
    (check this in PDF content)

  4. Start
    7613
    Prefix
    ,0 Бензол4090982,7 Толуол4130081,1 Этилбензол4170779,6 Изопропилбензол4197278,0 Таблица 2 Удельное выделениедиоксида углерода при сгорании спиртов и эфиров ТопливоТеплота сгорания,кДж/кгУдельное выделениедиоксида углерода, мг/кДж Метиловый спирт2148664,0 Изопропиловый спирт3165569,5 Диэтиловый эфир3461168,7 трет-Бутиловый спирт3367770,7 Метил-трет-бутиловый эфир3583869,7 Рассчитано по данным
    Exact
    [2]
    Suffix
    Переведя 20 4в 15 15cиспользованием формулы М. М. Кусакова по уравнению 15154200.0035[4] для расчета теплоты сгорания,получим уравнение (2) Qн= 49936,98552 15 15, кДж/кг .(2) Содержание углерода определяется по эмпирической формуле Крэга (3) [5] С = 74 + 15 15 15, % . (3) При сжигании топлива с таким содержанием углерода удельное о
    (check this in PDF content)

  5. Start
    7708
    Prefix
    выделениедиоксида углерода при сгорании спиртов и эфиров ТопливоТеплота сгорания,кДж/кгУдельное выделениедиоксида углерода, мг/кДж Метиловый спирт2148664,0 Изопропиловый спирт3165569,5 Диэтиловый эфир3461168,7 трет-Бутиловый спирт3367770,7 Метил-трет-бутиловый эфир3583869,7 Рассчитано по данным [2] Переведя 20 4в 15 15cиспользованием формулы М. М. Кусакова по уравнению 15154200.0035
    Exact
    [4]
    Suffix
    для расчета теплоты сгорания,получим уравнение (2) Qн= 49936,98552 15 15, кДж/кг .(2) Содержание углерода определяется по эмпирической формуле Крэга (3) [5] С = 74 + 15 15 15, % . (3) При сжигании топлива с таким содержанием углерода удельное образование диоксида углерода2COWв расчете на тонну топлива составит: 2 1515 1515 44 0, 01 (74 15)
    (check this in PDF content)

  6. Start
    7863
    Prefix
    М. Кусакова по уравнению 15154200.0035[4] для расчета теплоты сгорания,получим уравнение (2) Qн= 49936,98552 15 15, кДж/кг .(2) Содержание углерода определяется по эмпирической формуле Крэга (3)
    Exact
    [5]
    Suffix
    С = 74 + 15 15 15, % . (3) При сжигании топлива с таким содержанием углерода удельное образование диоксида углерода2COWв расчете на тонну топлива составит: 2 1515 1515 44 0, 01 (74 15)0, 55 (4, 93), CO12 W      т/ т топлива (4) и удельное выделение диоксида углерода на единицу получаемой при сжигании топлива э
    (check this in PDF content)

  7. Start
    9223
    Prefix
    топлива возрастает с ростом содержания непредельных и ароматических углеводородов, что приводит соответственно и к росту удельных выбросов диоксида углерода. аб Рис. 2.Зависимость удельного выделения СО2от плотности моторных топлив: (a)2COW=f(1515);(б)2 н WCO Q =f(1515) Зависимость выбросов оксидов углерода и азота от плотности моторных топлив. Ранее авторами было показано
    Exact
    [6–10]
    Suffix
    , чтопри сгорании стехиометрической смеси углеводородаCnH2nxс воздухоммаксимальная температура в пламени возрастает тем больше, чем большех, за счет уменьшения количества продуктов сгорания, несмотря на то, что теплота сгорания в кДж/моль при этом снижается.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    10141
    Prefix
    Увеличение содержания в топливе непредельных и ароматических углеводородов, и соответственно, плотности ужесточает температурный режим в двигателе. Авторами на основетеоретическогоанализа, проведенного с использованием данных
    Exact
    [11]
    Suffix
    было показано [12], что содержание оксидов углерода и азота в составе отработавших газов значительно выше, чем в термодинамически равновесной смеси при температуре выхлопа (900 К), которой должны соответствовать ничтожно малые концентрации.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    10159
    Prefix
    Увеличение содержания в топливе непредельных и ароматических углеводородов, и соответственно, плотности ужесточает температурный режим в двигателе. Авторами на основетеоретическогоанализа, проведенного с использованием данных [11]было показано
    Exact
    [12]
    Suffix
    , что содержание оксидов углерода и азота в составе отработавших газов значительно выше, чем в термодинамически равновесной смеси при температуре выхлопа (900 К), которой должны соответствовать ничтожно малые концентрации.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    11163
    Prefix
    Следует отметить, чтооксид азота может практически нацело расходоваться в реакции 2NO+ 2CO=N2+ 2CO2,(9) так как равновесие этой реакции практически нацело сдвинуто вправо (К2750103,9, К9001033
    Exact
    [2]
    Suffix
    ), но благодаря высокой энергии активации распада (по данным [13] 632 кДж/моль) со снижением температуры газов скорость реакции резкопадает (реакция «замораживается»), и она практически не влияет на содержание оксида азота в отработавших газах.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    11236
    Prefix
    Следует отметить, чтооксид азота может практически нацело расходоваться в реакции 2NO+ 2CO=N2+ 2CO2,(9) так как равновесие этой реакции практически нацело сдвинуто вправо (К2750103,9, К9001033[2]), но благодаря высокой энергии активации распада (по данным
    Exact
    [13]
    Suffix
    632 кДж/моль) со снижением температуры газов скорость реакции резкопадает (реакция «замораживается»), и она практически не влияет на содержание оксида азота в отработавших газах. Таким образом, с ростом содержания непредельных и ароматических углеводородов, и, соответственно, плотности топлива, температура, развивающаясяв пламени, увеличивается, что приводит к росту выбр
    (check this in PDF content)

  12. Start
    12197
    Prefix
    В пристенном слое камеры сгорания температура и концентрация кислорода низки, и идет не горение, а окислительный пиролиз. Алифатические углеводороды распадаютсяпреимущественно до метана, этана, этилена и пропилена
    Exact
    [14, 15]
    Suffix
    , окисление этих продуктов дает формальдегид, ацетальдегид, акролеин. Ароматические углеводороды подвергаются конденсации с образованием полициклических ароматических углеводородов и нагара [16, 17], а их частичное окисление дает фенолы.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    12417
    Prefix
    Алифатические углеводороды распадаютсяпреимущественно до метана, этана, этилена и пропилена [14, 15], окисление этих продуктов дает формальдегид, ацетальдегид, акролеин. Ароматические углеводороды подвергаются конденсации с образованием полициклических ароматических углеводородов и нагара
    Exact
    [16, 17]
    Suffix
    , а их частичное окисление дает фенолы. Толщина пристенного слоя в зависимости от конструкции двигателя и режима его работы составляет 0,05–0,38 мм [18]. Если диаметр и высота камеры сгорания (цилиндра двигателя)Dи Н, а толщина пристенного слояh,то, при равномерном распределении топлива доля его, находящаяся в пристенном слоеπDHh: πD2H/4=4H/D, приD= 90100 мм иh= 0.050.38 мм доля
    (check this in PDF content)

  14. Start
    12577
    Prefix
    Ароматические углеводороды подвергаются конденсации с образованием полициклических ароматических углеводородов и нагара [16, 17], а их частичное окисление дает фенолы. Толщина пристенного слоя в зависимости от конструкции двигателя и режима его работы составляет 0,05–0,38 мм
    Exact
    [18]
    Suffix
    . Если диаметр и высота камеры сгорания (цилиндра двигателя)Dи Н, а толщина пристенного слояh,то, при равномерном распределении топлива доля его, находящаяся в пристенном слоеπDHh: πD2H/4=4H/D, приD= 90100 мм иh= 0.050.38 мм доля бензина в пристенном слое 0,21,7 %, что по порядку величины соответствует наблюдаемым выбросам углеводородов и их оксипроизводных бензиновым
    (check this in PDF content)

  15. Start
    13441
    Prefix
    При попадании на стенку неиспарившихся капель топлива скорость испарения понижается, так как температура стенки значительно ниже температуры в газовом объеме, в результате количество продуктов неполного горения резко возрастает. Неиспаряющейся части бензина тем больше, чем выше содержание в бензине тяжелых хвостовых фракций. По данным, опубликованным в
    Exact
    [19]
    Suffix
    уменьшение температуры выкипания 90% бензина от 182до 1380С снижает выбросы углеводородов и их оксипроизводных на 22%. Второй процесс образования углеводородов и их оксипроизводных, возможный в бензиновых двигателях—образование при= 1 локальных объемов, в которых< 1.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    14494
    Prefix
    Алифатические углеводороды распадаются термически и окисляются значительно быстрее, чем бензол, а в алкилбензолах химически наиболее стабильно бензольное кольцо. Поэтому даже после доокисления отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе доля бензола в общем содержании углеводородов выше, чем в бензине
    Exact
    [20]
    Suffix
    . В отработавших газах содержится как малотоксичные, так ивысокотоксичные углеводороды и их оксипроизводные; малотоксичные—метан, этан, этилен, пропилен в сумме составляют до 80% углеводородов и их оксипроизводных в отработавших газах.
    (check this in PDF content)

  17. Start
    15308
    Prefix
    Сильнейший канцероген бенз()пирен и его аналоги (полициклические ароматические углеводороды) образуются при конденсации моноциклических ароматических и их содержание в отработавших газах тем больше, чем больше ароматических углеводородов содержится в бензине
    Exact
    [21]
    Suffix
    . Так, при горении бензола выбросы бенз()пирена до 26,0–28,6 раза больше, чем при горении гексана, гексена и циклогексана (таблица 3, [22]). Таблица 3 Влияние углеводородов на содержание бенз()пирена (ppm) в отработавших газах УглеводородКоэффициент избытка воздуха1,152,02,5 Бензол28,6429335 Циклогексан1,13354 Гексен-11,03231 Гексан1,02417 Таким образом, повышение плотности топлива
    (check this in PDF content)

  18. Start
    15455
    Prefix
    бенз()пирен и его аналоги (полициклические ароматические углеводороды) образуются при конденсации моноциклических ароматических и их содержание в отработавших газах тем больше, чем больше ароматических углеводородов содержится в бензине [21]. Так, при горении бензола выбросы бенз()пирена до 26,0–28,6 раза больше, чем при горении гексана, гексена и циклогексана (таблица 3,
    Exact
    [22]
    Suffix
    ). Таблица 3 Влияние углеводородов на содержание бенз()пирена (ppm) в отработавших газах УглеводородКоэффициент избытка воздуха1,152,02,5 Бензол28,6429335 Циклогексан1,13354 Гексен-11,03231 Гексан1,02417 Таким образом, повышение плотности топлива, связанное с увеличением содержания в нем непредельных и ароматических углеводородов, а также с утяжелением фракций бензина и дизельного топлива
    (check this in PDF content)

  19. Start
    16601
    Prefix
    Зависимость выбросов сажи от плотности моторных топлив.Сажа—продукт глубокого термического распада углеводородов. При гомогенном горении в бензиновом двигателе она образуется только при недостатке кислорода (< 1)
    Exact
    [23]
    Suffix
    , что может наблюдаться в условиях карбюраторного двигателя, либо при детонационном горении. При диффузионном горении, реализуемом в дизельном двигателе, сажа образуется всегда. При горении капель топлива пары топлива, нагреваясь от фронта пламени по пути от поверхности капли к пламени, подвергаются глубокому пиролизу с образованием сажи, которая полностью или час
    (check this in PDF content)

  20. Start
    17188
    Prefix
    При горении капель топлива пары топлива, нагреваясь от фронта пламени по пути от поверхности капли к пламени, подвергаются глубокому пиролизу с образованием сажи, которая полностью или частично сгорает в пламени. Выход сажи из углерода углеводородного топлива увеличивается с увеличением отношения С : Н в углеводороде. По данным
    Exact
    [24]
    Suffix
    склонность углеводородов к образованию сажи количественно характеризуется рядом бензол : толуол : ксилол : метан = 8.2 : 6.6 : 4.5 : 1.0. По данным [25] склонность алканов к образованию сажи не зависит от числа атомов углерода в молекуле, для других классов углеводородов с увеличением числа атомов углерода в молекуле (снижается С : Н) склонность к образованию сажи уменьшается;
    (check this in PDF content)

  21. Start
    17347
    Prefix
    Выход сажи из углерода углеводородного топлива увеличивается с увеличением отношения С : Н в углеводороде. По данным [24] склонность углеводородов к образованию сажи количественно характеризуется рядом бензол : толуол : ксилол : метан = 8.2 : 6.6 : 4.5 : 1.0. По данным
    Exact
    [25]
    Suffix
    склонность алканов к образованию сажи не зависит от числа атомов углерода в молекуле, для других классов углеводородов с увеличением числа атомов углерода в молекуле (снижается С : Н) склонность к образованию сажи уменьшается; в ряду алканы < алкены и моноциклические циклоалканы < диены и бициклические циклоалканы < арены < нафталины—увеличивается.
    (check this in PDF content)

  22. Start
    18505
    Prefix
    образовавшейся сажи и их газификация идет в результате реакций С + О2= СО2, (10) С + Н2О = СО + Н2, (11) С +СО2= 2СО . (12) Газификация водой идет с константой скорости примерно в 1,6 раза большей, чем диоксидом углерода
    Exact
    [25]
    Suffix
    . При топливе с меньшим отношением С : Н (менее ароматизованном) отношение [H2O] :[CO2] больше, что способствует более глубокой газификации сажи. Таким образом, выбросы сажи двигателями внутреннего сгорания тем больше, чем больше степень ароматизованности моторного топлива, и соответственно, его плотность.
    (check this in PDF content)

  23. Start
    19886
    Prefix
    Нагарообразование повышает максимальную температуру в двигателе, ввиду теплоизоляционных свойств нагара, что повышает вероятность возникновения детонационного горения в бензиновых двигателях
    Exact
    [26]
    Suffix
    . Нагар представляет собой аналог окисленного нефтяного кокса, весьма реакционно активен и склонен к самовоспламенению при 330–3600С [27]. При сгорании топливовоздушной смеси и выпуске продуктов сгорания нагар раскаляется и вследствие низкой теплопроводности сохраняет высокую температуру при впуске новой порции топливовоздушной смеси.
    (check this in PDF content)

  24. Start
    20028
    Prefix
    Нагарообразование повышает максимальную температуру в двигателе, ввиду теплоизоляционных свойств нагара, что повышает вероятность возникновения детонационного горения в бензиновых двигателях [26]. Нагар представляет собой аналог окисленного нефтяного кокса, весьма реакционно активен и склонен к самовоспламенению при 330–3600С
    Exact
    [27]
    Suffix
    . При сгорании топливовоздушной смеси и выпуске продуктов сгорания нагар раскаляется и вследствие низкой теплопроводности сохраняет высокую температуру при впуске новой порции топливовоздушной смеси.
    (check this in PDF content)

  25. Start
    20746
    Prefix
    Это увеличивает расход энергии на сжатие и удельный расход топлива, снижает мощность двигателя, а в бензиновых двигателяхеще в большей степени увеличивает вероятность возникновения детонации. Для обеспечения бездетонационной работы требуемое октановое число бензина после образования нагара в двигателе повышается, как известно, на 10 и более пунктов
    Exact
    [20, 28]
    Suffix
    . Нагар приводиттакже кпреждевременному выходу из строя свечей зажигания.Следует отметить, что увеличение удельного расхода и снижение мощности двигателя происходят также вследствие значительного увеличения затрат энергии на трение в двигателе после образования нагара.
    (check this in PDF content)

  26. Start
    21097
    Prefix
    Нагар приводиттакже кпреждевременному выходу из строя свечей зажигания.Следует отметить, что увеличение удельного расхода и снижение мощности двигателя происходят также вследствие значительного увеличения затрат энергии на трение в двигателе после образования нагара. Устранение нагарообразования в двигателе, как показано в
    Exact
    [8, 9, 12, 29–32]
    Suffix
    значительно улучшает как эксплуатационные, так и экологические характеристики автомобилей. Таким образом, актуальной задачей является максимально возможное снижение нагарообразования за счет влияния на качество применяемых топлив.
    (check this in PDF content)

  27. Start
    22086
    Prefix
    Увеличение плотности дизельных топлив отрицательно сказывается на величине цетанового числа. Цетановое число может быть подсчитано исходя из группового углеводородного состава по уравнению (13),
    Exact
    [3]
    Suffix
    : ЦЧ = 0,85П + 0,1Н–0,2А,(13) где П, Н и А—содержание соответственно парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, мас.%. Цетановое число линейно снижается до 30 с ростом содержания ароматических углеводородов до 50 % [3].
    (check this in PDF content)

  28. Start
    22342
    Prefix
    Цетановое число может быть подсчитано исходя из группового углеводородного состава по уравнению (13), [3]: ЦЧ = 0,85П + 0,1Н–0,2А,(13) где П, Н и А—содержание соответственно парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, мас.%. Цетановое число линейно снижается до 30 с ростом содержания ароматических углеводородов до 50 %
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Таким образом, увеличение содержания в топливе ароматических углеводородов, а соответственно, плотности топлива, при прочих равных условиях снижает величину цетанового числа. Технологические решения, направленные на снижение плотности топлив.
    (check this in PDF content)

  29. Start
    22946
    Prefix
    решения, направленные на снижение плотности топлив.Проведенный авторами анализ показывает, что повышение плотности применяемых бензинов и дизельных топлив негативно влияет на экологические и эксплуатационные характеристики автомобилей. Производство топлив с плотностью, пониженной до минимального значения, определяемого нормами для данной категории качества
    Exact
    [33]
    Suffix
    , возможно при смещении приоритетов нефтеперерабатывающей промышленности в направлении развития процессов, обеспечивающих минимальное содержание ароматических углеводородов в топливе. Необходимо обязательное ограничение содержание риформата в бензине (принятое в ряде стран) ввиду высокого содержания ароматических углеводородов в бензинах риформинга.
    (check this in PDF content)

  30. Start
    23675
    Prefix
    При этом требуемая величина октанового числа при высоких экологических свойствах бензина может быть обеспечена за счет повышения содержания изомеризата, что требует ускоренного развития мощностей изомеризации балансового количества НК—82(С5-С6). Это позволит снизить содержание в бензине ароматических углеводородов примерно в 1,5 раза
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Другим возможным, но значительно болеезатратным путем решения задачи снижения содержания ароматических углеводородов при увеличении производства высокооктановых бензинов является создание комплексов весьма значительных мощностей гидроочистка вакуумного газойля—каталитический крекинг +гидрирование–алкилирование.
    (check this in PDF content)

  31. Start
    26113
    Prefix
    Требуемое обеспечение необходимого уровня моющих свойств, и снижение давлениянасыщенных паров без осложнения смесеобразования в двигателе не может быть достигнуто методами нефтепереработки, и решается введением в бензины в качестве присадок поверхностно-активных веществ
    Exact
    [34]
    Suffix
    . Негативные экологические и эксплуатационные последствия, связанные с повышенной плотностью топлив, позволяют устранить применение высокоэффективных присадок к топливам, обеспечивающих предотвращение образования нагара в двигателе [6, 12, 29–32, 35, 36].
    (check this in PDF content)

  32. Start
    26362
    Prefix
    Негативные экологические и эксплуатационные последствия, связанные с повышенной плотностью топлив, позволяют устранить применение высокоэффективных присадок к топливам, обеспечивающих предотвращение образования нагара в двигателе
    Exact
    [6, 12, 29–32, 35, 36]
    Suffix
    . Это—быстрореализуемая малозатратная альтернатива, которая позволяет решить проблему обеспечения экологической безопасности и эффективности эксплуатации автотранспорта в кратчайшие сроки. Таким образом, теоретически обосновано негативное влияние повышенной плотности моторных топлив на экологические и эксплуатационные характеристики автомобилей.
    (check this in PDF content)