Стаття 1 № 1'2022

© С. І. Криштопа, докт. техн. наук, професор, завідувач кафедри автомобільного транспорту, ORCID: 0000-0001-7899-8817, e-mail: auto.ifntung@ukr.net;
© Л. І. Криштопа, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри філології та перекладу, ORCID: 0000-0002-5274-0217, e-mail: l.i.kryshtopa@gmail.com
Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
© Ю. С. Власюк, заввідділу автотехнічних досліджень та криміналістичного дослідження транспортних засобів, e-mail: 09_ate@ukr.net
Івано-Франківський науково-дослідний експертно-криміналістичний центр МВС України
© Ф. В. Козак, канд. техн. наук, професор, професор кафедри автомобільного транспорту, e-mail: kozakfv@nung.edu.ua
Івано-Франківського науково-дослідного експертно-криміналістичного центру МВС України
Покращення паливно-економічних характеристик дизельних двигунів шляхом їхнього переведення на газоподібні продукти конверсії метанолу
DOI: 10.33868/0365-8392-2022-1-269-2-13

Анотація. Вирішення проблеми конвертації існуючих дизельних силових приводів автомобільного транспорту на газові палива, які є більш дешевою альтернативою дизельного палива. Було запропоновано метод збільшення ефективності використання енергії альтернативних палив. Розроблено термохімічну сутність підвищення енергії вихідного палива. Виконаний вибір альтернативного спиртового палива в якості вихідного продукту для конверсійного процесу, що враховує його собівартість та енергетичну цінність. Проведені розрахунки показали, що тепловий ефект від спалювання конвертованих СО і Н2 перевищує ефект від спалювання тієї ж кількості рідкого метанолу. Енергія палива та потужність двигуна підвищувались за рахунок регенерації теплоти відпрацьованих газів. Проведені експериментальні дослідження потужнісних та економічних показників дизельного двигуна, який був переобладнаний на роботу на продуктах конверсії метанолу. Виконані експериментальні дослідження показали, що переведення дизельних двигунів на роботу з використанням продуктів конверсії метанолу є обґрунтованими. З врахуванням того, що ціна метанолу складає, в середньому, 10-20 % від вартості дизельного палива, переведення дизельних двигунів на роботу з використанням продуктів конверсії метанолу є досить вигідним.
Ключові слова: дизельний двигун; альтернативне паливо; конвертація метанолу; утилізація теплоти; відпрацьовані гази; потужність; питома витрата палива.

References
1. Panchuk, M., Kryshtopa, S., Sladkowski, A., Panchuk, A., Mandryk, I. (2019). Efficiency of production of motor biofuels for water and land transport. Nase More, 66 (3), 6–12.
2. Jurkovič M., Kalina T., Jancosek L., Kadnar R., Gorzelanczyk P., Jerabek K. (2019). Proposal of Conversion the Tugboat Engines to Diesel – LNG Operation. Adv. Sci. Technol. Res. J , 13(4), 129–142.
3. Jovanović S., Knežević M. (2017). Theoretical analysis of the cumulative costs of different diesel bus alternatives for a public transport in the city of Belgrade. THERMAL SCIENCE, 21, 1B, 669-681.
4. Panchuk, M., Kryshtopa, S., Panchuk, A., Mandryk, I., Sladkowski, A. (2019). Perspectives for developing and using the torrefaction technology in Ukraine. International Journal of Energy for a Clean Environment, 20(2), 113–134.
5. Zhanga K., Xin Q., Mu Z., Niu Z., Wanga Z. (2019). Numerical simulation of diesel combustion based on n-heptane and toluene. Propulsion and Power Research, 8, 2, 121-127.
6. Firmansyaha, A. Aziz A. (2014). Investigation of Auto-ignition of Several Single Fuels. MATEC Web of Conferences. 4th International Conference on Production, Energy and Reliability, 13, 02013
7. Kryshtopa, S., Melnyk, V., Dolishnii, B., Zakhara, I., Voitsekhivska, T. (2019). Improvement of the model of forecasting heavy metals of exhaust gases of motor vehicles in the soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10-100), 1–8.
8. Kryshtopa, S., Kryshtopa, L., Melnyk, V., Prunko, I., Demianchuk, Y. (2017). Experimental research on diesel engine working on a mixture of diesel fuel and fusel oils. Transport Problems, 12 (2), 53–63.
9. Afanas’ev A., Tret’yakov A. (2016). Simulation of diesel engine energy conversion processes. Journal of Mining Institute, 222, 839-852.
10. Abbondanza M., Cavina N., Corti E., Moro D., Ponti F., Ravaglioli V. (2020). Development of a Combustion Delay Model in the Control of Innovative Combustions. E3S WEB OF CONFERENCES, 197, 6013.
11. Cherednichenko, O. (2019). Efficiency Analysis of Methanol Usage for Marine Turbine Power Plant Operation Based on Waste Heat Chemical Regeneration. Problemele energeticii regionale, 1 (39), 102–111.
12. Bildirici, M., Gökmenoğlu, S. (2016). Environmental pollution, hydropower energy consumption and economic growth: Evidence from G7 countries. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, 75, 68–85.
13. Bahman N., Sina F., Shahaboddin S., Kwok-wing C., Timon R. (2018). Application of ANNs, ANFIS and RSM to estimating and optimizing the parameters that affect the yield and cost of biodiesel production. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 12, 1, 611–624.
14. Zhang, Z. (2010). Experimental Investigation on Regulated and Unregulated Emissions of a Diesel/ Methanol Compound Combustion Engine with and without Diesel Oxidation Catalyst. Science of the Total Environment, 408, 4, 865-872.
15. Li, Y. (2013). Numerical Study on the Combustion and Emission Characteristics of a Methanol/Diesel Reactivity Controlled Compression Ignition (RCCI) Engine. Applied Energy, 106, 2, 184-197.
16. Liu, Z. (2018). Economic Analysis of Methanol Production from Coal/Biomass Upgrading, Energy Sources Part B-Economics Planning and Policy, 13, 1, 66-71.
17. He L., Fu Y., Lidstrom M. (2019). Quantifying Methane and Methanol Metabolism of “Methylotuvimicrobium buryatense” 5GB1C under Substrate Limitation. MSYSTEMS, 4, 6, 748-19.
18. Mäyrä O., Leiviskä K. (2018). Modeling in methanol synthesis, Methanol, Elsevier, 475–492.
19. Yakovlieva A., Boichenko S. (2020). Energy Efficient Renewable Feedstock for Alternative Motor Fuels Production: Solutions for Ukraine. Studies in Systems, Decision and Control, 298, 247-259.
20. Alarifi A., Alsobhi S., Elkamel A., Croiset E. (2015). Multiobjective optimization of methanol synthesis loop from synthesis gas via a multibed adiabatic reactor with additional interstage CO2 quenching, Energy Fuels, 29, 2, 530–537.
21. Dalena F., Senatore A., Marino A., Gordano A., Basile M., Basile A. (2018). Methanol production and applications: An overview, Methanol, Elsevier, 3–28.