Исследование работоспособности дизельной форсунки при работе на обратных топливных эмульсиях

В условиях увеличения спроса на энергоресурсы растет интерес к альтернативным видам топлива. Недостаточное смазывание элементов топливной аппаратуры при использовании этаноло-топливной эмульсии осложнено тем, что на сегодняшний день отсутствует единый подход к определению индекса смазывающей способности топлива. Приведены результаты исследования работоспособности дизельной форсунки на обратных топливных эмульсиях, на основе дизельного топлива и этанола. Предложен метод определения предельного значения смазывающей способности обратной топливной эмульсии. Установлена математическая зависимость между индексом смазывающей способности топлива и подвижностью иглы распылителя. Методы исследования включали экспериментальные испытания на стенде M107-CR. Экспериментально подтверждено теоретическое предположение, что содержание этанола в топливной эмульсии не должно превышать 80,97 % по массе. Практическая значимость исследования заключается в возможности оптимизации состава топливной эмульсии для применения в дизельных двигателях. Результаты исследования позволяют определить допустимые концентрации компонентов топливной эмульсии, обеспечивающих работу топливной аппаратуры.
EDN: HHOWLS, https://elibrary/hhowls

Литература

[1] Chen Z., He J., Chen H. et al. Comparative study on the combustion and emissions of dual-fuel common rail engines fueled with diesel/methanol, diesel/ethanol, and diesel/n-butanol. Fuel, 2021, vol. 304, art. 121360, doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121360

[2] Бузиков Ш.В., Плотников С.А. Анализ концепций исследования применения альтернативных топлив в дизелях. Транспорт на альтернативном топливе, 2022, № 1, с. 66–70.

[3] Hsieh Р.У., Bruno T.J. A perspective on the origin of lubricity in petroleum distillate motor fuels. Fuel Process. Technol., 2015, vol. 129, pp. 52–60, doi: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.08.012

[4] Плотников С.А., Карташевич А.Н., Пляго А.В. Проведение исследований работоспособности топливной системы тракторного дизеля на составах топлива с предельным содержанием этанола. Вестник РГАТУ им. П.А. Костычева, 2019, № 1, с. 134–137.

[5] Nie Y., Chen Y., Li J.Z. et al. Research on ethanol blending matching strategies for high-altitude non-road diesel engines under various load conditions. Results Eng., 2025, vol. 28, art. 107271, doi: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.107271

[6] Baczewski K., Kałdoński T. Paliwa do silników o zapłonie samoczynnym. Komunikacji i łączności, 2008. 224 p.

[7] Hong F.T., Singh Е., Sarathy S.M. On the origins of lubricity and surface cleanliness in ethanol-diesel fuel blends. Fuel, 2021, vol. 302, art. 121135, doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121135

[8] Hong F.T., Alghamdi N.M., Bailey A.S. et al. Chemical and kinetic insights into fuel lubricity loss of low-sulfur diesel upon the addition of multiple oxygenated compounds. Tribol. Int., 2020, vol. 152, art. 106559, doi: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106559

[9] Сиппель И.Я., Магдин К.А Влияние добавок этанола на свойства автомобильных дизельных топлив. Международный научно-исследовательский журнал, 2021, № 1–1, с. 135–138, doi: https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.103.1.020

[10] Kuszewski H., Jaworski А., Ustrzycki А. Lubricity of ethanol–diesel blends — study with the HFRR method. Fuel, 2017, vol. 208, pp. 491–498, doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.07.046

[11] Kuszewski H., Jaworski А., Mądziel М. Lubricity of ethanol-diesel fuel blends-study with the four-ball machine method. Materials, 2021, vol. 14, no. 10, art. 2492, doi: https://doi.org/10.3390/ma14102492

[12] Lapuertaa М., Sánchez-Valdepeñasa О., Sukjitb Е. Effect of ambient humidity and hygroscopy on the lubricity of diesel fuels. Wear, 2014, vol. 309, no. 1–2, pp. 200–207, doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2013.11.017

[13] Chybowski L., Wójcik W., Szczepan M. Evaluation of rheological and lubrication properties of selected alcohol fuels. Energies, 2025, vol. 18, no. 5, art. 1038, doi: https://doi.org/10.3390/en18051038

[14] Lapuerta М., García-Contreras R., Agudelo J.R. Lubricity of ethanol-biodiesel-diesel fuel blends. Energy Fuels, 2010, vol. 24, no. 2, pp. 1374–1379, doi: https://doi.org/10.1021/ef901082k

[15] Jamrozik А. The effect of the alcohol content in the fuel mixture on the performance and emissions of a direct injection diesel engine fueled with diesel-methanol and diesel-ethanol blends. Energy Convers. Manag., 2017, vol. 148, pp. 461–476, doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.06.030

[16] Odziemkowska M., Matuszewska A., Czarnocka J. Diesel oil with bioethanol as a fuel for compression-ignition engines. Appl. Energy, 2016, vol. 184, pp. 1264–1272, doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.07.069