Науково-дослідна робота у співпраці з науково-виробничою фірмою «ЕКО-АВТО-ТІТАН»

Дунайський інститут Національного університету «Одеська морська академія» веде активну науково-дослідницьку діяльність у різних напрямках. Один з найбільш активних і реалізованих на практиці – робота над зниженням шкідливих викидів в атмосферу в випускних газах суднових дизелів. Активним партнером у цьому напрямку є науково-виробнича фірма «ЕКО-АВТО-ТІТАН». Генеральний директор Любенко Петро Іванович. Спільними зусиллями було досягнуто чималий прогрес – створення паливного каталізатора ФПП 14 ДМ.

Протягом тривалого часу (близько 6-ти років) були отримані певні позитивні результати у випробуванні продукції «ЕКО-АВТО-ТІТАН» на суднах Українського Дунайського Пароплавства – порт Ізмаїл. Тому ця масштабна робота стала однією з найактуальніших у зниженні шкідливих викидів в атмосферу, зокрема, для поліпшення навколишнього середовища існування людства. Ми сьогодні знаходимося в центрі Європи на узбережжі міжнародної ріки Дунай, яка з’єднана з водними артеріями: Дунай-Майн-Рейн-Одер-Вісла-Мас, що з’єднують Чорне море з Північним морем. З кожним роком збільшується інтенсивність руху по цим водних магістралям суден із дизельними установками, що проходять через столиці Європи.

Сьогодні Європа знаходиться на межі екологічної катастрофи в цих районах водних шляхів від масштабних викидів в атмосферу випускних газів суднових двигунів і автотранспорту. Неповне згоряння палива породжує велику кількість сажі в викидах, що іменована чорним вуглецем. Він є потужним світлоабсорбуючим компонентом зважених часток. Це дрібні частинки розміром близько 2,5 мікрон, які «накривають» Європу, США і країни Південно-Східної частини нашої планети. Не виключенням стала й Арктика – найчистіший континент планети, де осідають викиди від енергетичних комплексів полярних станцій і багатьох суден з дизельними і газотурбінними установками, які перебувають в цьому районі плавання. Останні досягнення наукових розробок щодо зниження шкідливих викидів суднових дизелів і автотранспорту, в своїй більшості, використовують селективні каталізатори, що встановлюються на вихлопному тракті двигунів внутрішнього згоряння. Ця практика використовується у зв’язку зі зростаючими вимогами до «врівноваження» екології викидів в атмосферу. Суднові селективні каталізатори непомірно великі, що ускладнює їх установку в суднових приміщеннях і вони мають достатньо високу вартість – 3 млн. євро для двигунів потужністю понад 20 тис. кВт. Впроваджуються установки з рециркуляцією випускних газів на автомобілях і суднових дизелях, які призначені для зниження оксиду азоту (NO_x) і поліпшення економічних показників роботи двигуна, але практика, на жаль, показує зворотнє. Через підвищення залишкових газів, їх часткового введення в циліндр двигуна, збільшується нагароутворення, що в значній мірі забруднює циркуляційне масло двигуна і веде до інтенсивного зносу циліндропоршневої групи ЦПГ деталей кривошипно-шатунного механізму КШМ. За наявною інформацією з суден і автотранспорту збільшується витрата палива, підвищується у викидах діоксид вуглецю (CO₂), знижується економія ККД двигуна.

Всі вищенаведені факти світової практики, які мають місце в роботі по зниженню шкідливих викидів в газах двигунів, спонукали науково-інженерний колектив «ЕКО-АВТО-ТІТАН» до пошуку нових шляхів у вирішенні цієї глобальної проблеми. Результатом їх роботи стало розроблення каталізатору нового типу – фільтру перетворювача палива ФПП з використанням сучасних нанотехнологій, який дозволяє змінювати структуру палива. Використання паливних каталізаторів відкрило нову еру в процесі паливоспалювання двигунів внутрішнього згоряння. Велике різномаїття паливних каталізаторів із застосуванням окисів металів, іонізуючих елементів благородних металів, таких як платина, паладій, родій, ванадій, знайшли своє поширення в автомобільному транспорті на бензинових і дизельних двигунах, встановлених на стороні випуску відпрацьованих газів двигуна. Треба визнати, що каталізатори виробництва «ЕКО-АВТО-ТІТАН» почали набувати популярну значимість у багатьох країнах світу.

Одним з перших в цю багатогранну науково-дослідну роботу підключився наш Дунайський інститут Національного університету «Одеська морська академія» (ДІ НУ «ОМА»), кафедра суднових енергетичних установок і систем, під керівництвом академіка, д.т.н., професора П.С. Суворова. Робоча група для проведення випробувань була визначена у складі: директора ДІ НУ «ОМА», д.т.н., професора Чимшир В. І., к.т.н., доцента, механіка першого розряду Маслова І. З., старшого викладача, експерта-консультанта науково-виробничої фірми «ЕКО-АВТО-ТІТАН»», механіка першого розряду Даниляна А. Г., к.т.н., доцента Заложа В. І.

Research work in cooperation with research and production company “ECO-AUTO-TITAN”

The Danube Institute of the National University “Odessa Maritime Academy” takes an active part in research work in various areas. One of the most active and implemented in practice scientific area is a work to reduce harmful emissions into the atmosphere in the exhaust gases of marine diesels. An active partner in this direction is the research and production company “ECO-AUTO-TITAN”. General Director is Liubenko Petro Ivanovych.

Considerable progress has been achieved in creation of the FOFC 14 DM. For a long time (about 6 years) some positive results were obtained in the testing of “ECO-AUTO-TITAN” products on ships of the Ukrainian Danube Shipping Company – the port of Izmail. Therefore, this large-scale work has become one of the most important in reducing harmful emissions into the atmosphere, in particular, to improve the living environment of mankind. Today, we are in the heart of Europe on the banks of the international river Danube, which is connected to the waterways: the Danube-Main-Rhine-Oder-Vistula-Meuse, which connect the Black Sea with the North Sea. Every year the intensity of traffic on these waterways of ships with diesel units passing through the capitals of Europe increases.

Today, Europe is on the edge of environmental catastrophe in these areas of waterways from large-scale emissions of marine engines and vehicles. Incomplete combustion of fuel generates large amounts of soot in emissions, which is called black carbon. It is a powerful light-absorbing component of suspended particles. These are small particles about 2.5 microns in size, which “cover” Europe, the United States and the countries of the South-Eastern part of our planet. The Arctic is no exception – the cleanest continent on the planet, where there are emissions from the energy complexes of polar stations and many ships with diesel and gas turbines, which are in this area of navigation.

Recent scientific advances in the reduction of harmful emissions from marine diesels and motor vehicles, for the most part, use selective catalysts installed on the exhaust tract of internal combustion engines. This practice is used in connection with the growing demands for “balancing” the ecology of emissions into the atmosphere.

Ship selective catalysts are disproportionately large, which complicates their installation on ships and they have a fairly high cost – 3 million euros for engines with a capacity of more than 20 thousand kW. Exhaust gas recirculation systems are being introduced on cars and marine diesels, which are designed to reduce nitric oxide (NOx) and improve the economic indicators of the engine, but practice, unfortunately, shows the opposite. Due to the increase of residual gases, their partial introduction into the engine cylinder, carbon monoxide increases, which significantly contaminates the circulating engine oil and leads to intensive wear of the cylinder-piston group of the CPG parts of the slider-crank linkage SCL. According to available information from ships and vehicles, fuel consumption increases, carbon dioxide (CO₂) emissions increase, and energy conversion efficiency of the engine decreases.

All the above facts of world practice, which take place in the work to reduce harmful emissions in engine gases, prompted the research and engineering team “ECO-AUTO-TITAN” to find new ways to solve this global problem. The result of the work was the development of a new type of catalyst – FOFC using modern nanotechnology, which allows to change the fuel structure.

The use of fuel catalysts has opened a new era in the process of fuel combustion of internal combustion engines. A wide variety of fuel catalysts using metal oxides, ionizing elements of precious metals, such as platinum, palladium, rhodium, vanadium, have become widespread in road transport on gasoline and diesel engines mounted on the exhaust side of the engine. Admittedly, ECO-AUTO-TITAN catalysts have begun to gain popularity in many countries around the world.

One of the first to join this multifaceted research work was our Danube Institute of the National University “Odessa Maritime Academy” (DI OU “OMA”), Department of Ship Power Plants and Systems, under the leadership of Academician, Doctor of Technical Science, Professor P.V. Suvorov. The working group for the tests was composed of: Director of DI NU “OMA”, Doctor of Technical Science, Professor V.I. Chymshyr, Ph.D in Technical Science, Associate Professor, Engineer of the first category I.Z. Maslov, senior lecturer, expert-consultant of the scientific and production firm “ECO-AUTO-TITAN”, Engineer of the first category A.H. Danylyan, Ph.D in Technical Science, Associate Professor V.I. Zalozh.

Конструкція каталізатора дозволяє проводити глибоке очищення і реструктуризацію палива в своїх камерах. У першій камері відбувається селективна очистка дизельного палива від сірчистих сполук і смол. У другій камері паливо каталітично обробляється шляхом контакту його вуглеводневих молекул з високопористою активною поверхнею гранульованого каталізатора, до складу якого входять поєднання металів і каталітично активних органічних включень. Після цього паливо обробляється на молекулярному рівні таблетками-присадками, солями металів, які під впливом високих температур і тиску в камері згоряння двигуна у вигляді молекул металу осідають на поверхні деталей ЦПГ. У третій камері за рахунок застосування титанових стаканів-активаторів модифіковане паливо піддається додатковій активації і стабілізується. Комплексна обробка палива збільшує повноту згоряння, за рахунок чого зменшується витрата палива і вихлопу в атмосферу шкідливих речовин з відпрацьованими газами

The design of the catalyst allows for deep cleaning and restructuring of the fuel in their chambers. In the first chamber there is a selective purification of diesel fuel from sulfur compounds and resins. In the second chamber, the fuel is catalytically treated by contacting its hydrocarbon molecules with a highly porous active surface of the granular catalyst, which includes a combination of metals and catalytically active organic inclusions. After that, the fuel is processed at the molecular level by tablets-additives, metal salts, which settle under the influence of high temperatures and pressure in the combustion chamber of the engine in the form of metal molecules on the surface of the parts of the CPG. In the third chamber due to the use of titanium glasses-activators modified fuel is subjected to additional activation and stabilization. Integrated fuel treatment increases the completeness of combustion, thereby reducing fuel consumption and exhaust emissions of harmful substances from the exhaust gases.

Використання наведеної технології каталітичної підготовки палива відбувається поступово з поліпшенням молекулярного складу палива методом каталітичної обробки і насиченням його солями металів, що забезпечує наступні відмінні риси та переваги каталізатора палива:

зниження зносу двигуна за рахунок зниження тертя і відновлення геометрії поверхонь ЦПГ двигуна;
зниження витрати палива 10-20 %;
зниження маси забруднюючих речовин у вихлопних газах;
збільшення терміну служби моторного масла;
здатність працювати в широкому температурному діапазоні від – 40 °C до + 85 °С;
підвищення потужності і ККД двигуна (знижується рівень шуму дизеля);
універсальність конструкції пристрою з можливістю використання в різних транспортних засобах.

The use of the above technology of catalytic fuel preparation is gradual with the improvement of the molecular composition of the fuel by catalytic treatment and its saturation with metal salts, which provides the following distinctive features and advantages of the fuel catalyst:

reduction of engine wear by reducing friction and restoring the geometry of the surfaces of the CPG of the engine;
reduction of fuel consumption by 10-20%;
reducing the mass of pollutants in the exhaust gases;
increase in service life of motor oil;
ability to work in a wide temperature range from – 40 ° C to + 85 ° C;
increase in power and Energy Conversion Efficiency of the engine (diesel noise level decreases);
versatility of the device design with the possibility of use in different vehicles.

У 2016 році вперше у світовій практиці паливний каталізатор КП-6Д, виробництва «ЕКО-АВТО-ТІТАН», Україна, був випробуваний на теплоході «Портовий-22» Українського Дунайського Пароплавства, з головними двигунами ВА-6М-816 фірми «Дойц», сумарною потужністю 500 кВт і оборотами двигуна n_max = 1800 об/хв (Fig. 1). Результатами дослідження показано зниження твердих викидів (сажі) в газах на всіх режимах роботи 50 %, витрата палива знизилася на 12 %. Під час випробувань каталізатора палива, були проведені численні пуско-реверси головних двигунів з метою перевірки надійності їх роботи, на маневровому режимі, з метою уникнення аварійних ситуацій.

In 2016, for the first time in the world, the fuel catalyst KP-6D, manufactured by ECO-AUTO-TITAN, Ukraine, was tested on the ship “Portovy-22” of the Ukrainian Danube Shipping Company, with the main engines VA-6M-816 of the company “Deutz” with a total power of 500 kW and engine speed nmax = 1800 rpm (Fig. 1). The results of the study show a reduction of solid emissions (soot) in gases at all operating modes of 50%, fuel consumption decreased by 12%. During the tests of the fuel catalyst, numerous start-up reversals of the main engines were carried out in order to check the reliability of their operation, in maneuverable mode, in order to avoid emergency situations.

У 2017 році розпочалася підготовка до випробувань ФПП 14 ДМ на двигунах підвищеної потужності 772 кВт х 2 ТВD 440-6K MWM, які встановлені на самохідних суднах пароплавства типу «Штайн», здатних працювати на внутрішніх водних шляхах Європи. Випробування паливного каталізатора в липні місяці 2017 року було проведено на теплоході «Капітан Жидков» Українського Дунайського Пароплавства за участю представників судновласника, виробника каталізатора «ЕКО-АВТО-ТІТАН», Україна, в особі генерального директора компанії Любенко П. І., відповідального керівника програми випробувань ДІ НУ «ОМА». Для проведення газоаналізаціі газів, що відходять від головних двигунів, компанією «ЕКО-АВТО-ТІТАН» був номінований інститут Проблем екології та енергозбереження (м. Київ). Газоаналізація була проведена універсальним приладом – Testo-350 компанії «Тісто», для тестування суднових двигунів.

Випробування пройшли на ходових режимах, близьких до «економ-ходів», заданих на рейс судновласником. Результати випробувань показали зниження оксиду вуглецю 49 % на 300 об/хв гребного валу, зниження оксиду азоту близько 32 % на 300 об/хв, димність в газах стійко знижується за вмістом твердих часток (сажі) на всіх режимах роботи двигунів до 55%. Останні випробування пройшли в квітні 2018 року на однотипному судні «Механік Сенілов» з каталізатором, який відпрацював на попередньому судні («Капітан Жидков»), понад 1100 тонн обробки палива при його заданому ресурсі 500 тонн. Умови рейсу були гранично складними для експлуатації головних двигунів, загальний тоннаж вантажу судна і рухомого складу склав 10200 тонн при виконанні рейсового завдання з урахуванням високих рівнів води р. Дунай, весняного паводку, на окремих ділянках річки швидкість течії доходила до 5 км/год.

In 2017, preparations began for the testing of the FOFC 14 DM on 772 kW x 2 TVD 440-6K MWM engines, which are installed on self-propelled vessels of the Stein type, capable of operating on European inland waterways. Testing of the fuel catalyst in July 2017 was conducted on the ship “Kapitan Zhidkov” of the Ukrainian Danube Shipping Company with the participation of representatives of the shipowner, catalyst manufacturer “ECO-AUTO-TITAN”, Ukraine, represented by G.M. P.I. Liubenko, responsible program manager tests DI NU “OMA”.

For the gas analysis of gases leaving the main engines, the company “ECO-AUTO-TITAN” nominated the Institute for Environment and Energy Conservation (Kyiv). Gas analysis was performed with a universal device – Testo-350 of the company “Tisto”, for testing marine engines.

Seakeeping trials were conducted close to the “economy modes” set for the voyage by the shipowner. The test results showed a decrease in carbon monoxide of 49% by 300 rpm of the propeller shaft, a decrease in nitric oxide of about 32% by 300 rpm, smoke in the gases steadily decreases in solids (soot) in all engine modes to 55%. The last tests took place in April 2018 on the same type of vessel “Mechanic Senilov” with a catalyst that worked on the previous vessel (“Kapitan Zhidkov”), more than 1,100 tons of fuel processing with a given resource of 500 tons. The voyage conditions were extremely difficult for the operation of the main engines, the total tonnage of the ship and rolling stock was 10,200 tons when performing the voyage, taking into account the high water levels of the Danube, spring floods, in some parts of the river flow rate reached 5 km/h.

Графік контролю шкідливих викидів NO_x в газах двигунів теплохода «Капітан Жидков» (Fig. 2).

Schedule of NOx emissions control in the gases of the motor ship “Kapitan Zhidkov” (Fig. 2)

Підводячи підсумки шестирічної науково-дослідної роботи, можна з упевненістю сказати, що отримані результати мають всі підстави для впровадження паливного каталізатора ФПП 14 ДМ на суднах внутрішнього плавання Європейських водних шляхів. Зниження шкідливих викидів в газах СДВЗ дозволить значно знизити їх поріг небезпечного впливу на здоров’я людини і навколишнє середовище.

Всі попередні технології та наукові розробки багаторазово перевищують витрати на придбання та експлуатацію продуктів захисту від шкідливого впливу газів, що відходять від двигунів внутрішнього згоряння, на навколишнє середовище і здоров’я людей, а їх габарити часто великі і громіздкі.

Для завершення дослідження потрібна фінальна перевірка по економії палива, яка дозволила б точно визначити величину зниження витрати палива за період всього рейсу плавання судна в нормальних гідрологічних умовах з задовільним технічним станом двигунів.

У період науково-дослідної роботи по випробуванню НВФ «ЕКО-АВТО-ТІТАН», вченими та інженерами нашого інституту було підготовлено і опубліковано сім наукових робіт на тему роботи суднових двигунів з каталізатором нового типу (в Україні, Польщі та Арабських Еміратах).

Використання паливних каталізаторів відкрило нову еру в процесі паливоспалювання ДВЗ. Велике різномаїття паливних каталізаторів з застосуванням окисів металів, іонізуючих елементів благородних металів, таких як платина, паладій, родій, ванадій, знайшли своє поширення в автомобільному транспорті на бензинових і дизельних двигунах.

Обробка палива в ТК дозволяє підвищити повноту його згоряння, знизити утворення шкідливих речовин при роботі двигуна (токсичність вихлопних газів), знизити питомі витрати палива, поліпшити умови роботи двигуна за критеріями зносу, і навіть відновити геометрію поверхонь елементів ЦПГ двигуна. Встановлювані каталізатори камерно-касетного типу в паливну систему двигуна, до складу якого входять титанові фільтри-активатори тонкого очищення, активні елементи хімічного каталізатора і гранульований каталізатор, стали пильним об’єктом дослідження ДІ НУ «ОМА».

У першій камері осідають важкі фракції, що потрапили в паливо, а також відбувається селективна очистка дизельного палива від сірчистих сполук і смол. У другій камері паливо каталітично обробляється шляхом контакту його вуглеводневих молекул з високопористою активною поверхнею гранульованого каталізатора, до складу якого входять поєднання металів і каталітично активних органічних включень. Після цього паливо обробляється на молекулярному рівні таблетками-присадками, солями металів, які під впливом високих температур і тиску в камері згоряння двигуна у вигляді молекул металу осідають на поверхні деталей ЦПГ. У третій камері за рахунок застосування титанових стаканів-активаторів модифіковане паливо піддається додатковій активації і стабілізується. Комплексна обробка палива збільшує повноту згоряння, за рахунок чого зменшується витрата палива і вихлоп в атмосферу шкідливих речовин з відпрацьованими газами.

Використання розробленої технології каталітичної підготовки палива відбувається поступово з поліпшенням молекулярного складу палива методом каталітичної обробки і насиченням його солями металів, що забезпечує наступні відмінні риси та переваги каталізатора палива:

зниження зносу двигуна за рахунок зниження тертя і відновлення геометрії поверхонь ЦПГ двигуна;
зниження витрати палива 15-20 %;
зниження маси забруднюючих речовин в вихлопних газах;
збільшення терміну служби моторного масла;
здатність працювати в широкому температурному діапазоні від – 40 °C до + 85 °С;
підвищення потужності і ККД двигуна;
універсальність конструкції пристрою з можливістю використання в різних транспортних засобах.

Для використання паливного каталізатора в суднових умовах на СДВЗ спеціально було виготовлено каталізатор для двигунів підвищеної потужності з тривалістю роботи без зниження своєї ефективності до 500 тонн обробки палива. Кафедрою суднових енергетичних установок і систем ДІ НУ «ОМА» була розроблена і впроваджена робоча схема установки каталізатора на конкретне судно. Схема передбачає швидке відключення і підключення каталізатора з контролем годинної витрати палива через мірний бачок, підключений до робочої схеми (Fig. 3.). При тривалій стоянці судна паливний каталізатор прокачується паливнопідкачуючим насосом протягом хвилини і повинен бути постійно заповнений паливом.

Відпускна ціна паливного каталізатора залежить від кількості і номенклатури реагентів, необхідних на заданий термін його експлуатації, який визначає замовник. У нашому випадку можна припустити, що каталізатор повинен забезпечити роботу в навігаційний період експлуатації судна з ресурсом в 1500 тонн.

Орієнтована вартість каталізатора для суден типу «Штайн» може скласти 200-220 тис. грн. Якщо врахувати, що в середньому плановий рейс по витраті палива для цього типу суден 300 тонн, з планованою економією палива в 10 %, то сума економії з урахуванням ціни на легке паливо в 750 доларів за тонну на 61-й милі р. Дунай (дані орієнтовні), дозволить окупити паливні каталізатори (4 шт.), приблизно за один рейс, забезпечивши при цьому гарантоване плавання.

Використання продукції НВФ «ЕКО-АВТО-ТІТАН» неодноразово підтверджувало її ефективність, як в очищенні газів, що відходять від суднових дизелів, так і економії палива. Важливо відмітити, що рівень економії палива залежить від технічного стану суднового двигуна.

Випробуваний двигун був попередньо перевірений за непрямими показниками своєї роботи і показав задовільний рівень технічного стану.

На даний час йде вдосконалення різних типів паливних каталізаторів під суднові двигуни більшої потужності до 8 тис. кВт, в яких застосовані сучасні нанотехнології. Наша спільна сумлінна робота успішно триває на автотранспорті Туреччини, Казахстану та Індії (де були проведені випробування на суднах риболовецької компанії в Індійському океані).

Summing up the results of six years of research work, it is safe to say that the results obtained have every reason to introduce a fuel catalyst Fuel Well FOFC 14 DM on European inland waterway vessels. Reducing harmful emissions in internal combustion engines gases will significantly reduce their threshold for dangerous effects on human health and the environment.

All previous technologies and scientific developments far exceed the costs of purchasing and operating products to protect against the harmful effects of gases from internal combustion engines on the environment and human health, and their dimensions are often large and cumbersome.

To complete the study requires a final test of fuel economy, which would accurately determine the amount of reduction in fuel consumption for the entire voyage of the vessel in normal hydrological conditions with a satisfactory technical condition of the engines.

During the research work on the test of SPF “ECO-AUTO-TITAN”, scientists and engineers of our institute have prepared and published seven scientific papers on the work of marine engines with a new type of catalyst (in Ukraine, Poland and the United Arab Emirates).

The use of fuel catalysts has opened a new era in the process of fuel combustion of internal combustion engines. A wide variety of fuel catalysts with the use of metal oxides, ionizing elements of precious metals, such as platinum, palladium, rhodium, vanadium, have become widespread in road transport on gasoline and diesel engines.

Fuel treatment in FC allows to increase the completeness of its combustion, reduce the formation of harmful substances during engine operation (exhaust gas toxicity), reduce specific fuel consumption, improve engine operating conditions according to wear criteria, as well as restore the geometry of engine CPG surfaces. Installed chamber-cassette-type catalysts in the fuel system of the engine, which includes titanium filters-activators of fine purification, active elements of the chemical catalyst and granular catalyst, have become a close object of research of DI NU “OMA”.

In the first chamber heavy fractions which have got to fuel are deposited, and also there is a selective purification of diesel fuel from sulfur compounds and resins. In the second chamber, the fuel is catalytically treated by contacting its hydrocarbon molecules with a highly porous active surface of the granular catalyst, which includes a combination of metals and catalytically active organic inclusions.

After that, the fuel is processed at the molecular level by tablets-additives, metal salts, which under the influence of high temperatures and pressure in the combustion chamber of the engine in the form of metal molecules settle on the surface of the parts of the CPG. In the third chamber due to the use of titanium glasses-activators modified fuel is subjected to additional activation and stabilization.

The effect of catalytic treatment of fuel lasts for 30-40 seconds, which is enough to burn it in the combustion chamber of the engine. Complex fuel treatment increases the completeness of combustion, thereby reducing fuel consumption and exhaust emissions of harmful substances from the exhaust gases.

The use of the developed technology of catalytic fuel preparation is gradual with the improvement of the molecular composition of the fuel by catalytic treatment and its saturation with metal salts, which provides the following distinctive features and advantages of the fuel catalyst:

reduction of engine wear by reducing friction and restoring the geometry of the surfaces of the engine;
reduction of fuel consumption by 15-20%;
reducing the mass of pollutants in the exhaust gases;
increase in service life of motor oil;
ability to work in a wide temperature range from -40°C to +85°C;
increase of power and efficiency of the engine;
versatility of the device design with the possibility of use in different vehicles.

For use of the fuel catalyst in ship conditions on ICE the catalyst for engines of the increased power with duration of work without reduction of the efficiency to 500 tons of fuel processing was specially made. The Department of Ship Power Plants and Systems of DI NU “OMA” developed and implemented a working scheme for the installation of a catalyst on a specific ship. The scheme provides quick disconnection and connection of the catalyst with control of hourly fuel consumption through the measuring tank connected to the working scheme (Fig. 3.). When the vessel is moored for a long time, the fuel catalyst is pumped by the fuel pump for a minute and must be constantly filled with fuel.

The selling price of the fuel catalyst depends on the number and range of reagents required for a given period of its operation, which is determined by the customer. In our case, we can assume that the catalyst must provide operation during the navigation period of operation of the vessel with a resource of 1500 tons.

The estimated cost of the catalyst for ships of the type “Stein” can be 200-220 thousand UAH. Taking into account that the average planned fuel consumption for this type of vessel is 300 tons, with a planned fuel economy of 10%, the amount of savings, taking into account the price of light fuel at $ 750 per ton on the 61st mile of the Danube (indicative data), fuel catalysts (4 pcs.) will be paid off for about one voyage, while ensuring guaranteed navigation.

The use of ECO-AUTO-TITAN products has repeatedly confirmed its effectiveness, both in the purification of gases from marine diesels and fuel economy. It is important to note that the level of fuel economy depends on the technical condition of the marine engine.

The tested engine was pre-tested for indirect performance and showed a satisfactory level of technical condition.

Currently, various types of fuel catalysts for marine engines with higher power up to 8,000 kW, in which modern nanotechnologies are used, are being improved. Our joint conscientious work continues successfully on the vehicles of Turkey, Kazakhstan and India (where tests were conducted on the vessels of a fishing company in the Indian Ocean).

Випробування, які проводилися сумісно з ENGGSOL ENGENEERING INDIA PVT LTD на судні CHIVAGANGA (MANESHREE) BOAT (21.09.2019.) біля узбережжя Індійського океану, згідно розробленої програми ДІ НУ «ОМА»:

у результаті випробувань було зафіксовано зниження димності в газах головного двигуна більше 50 %, економія палива склала 17,5 %, що було зафіксовано за самими жорстким оцінками індійською стороною. Результати випробувань були підтверджені сертифікатами й оприлюднені в Міністерстві рибної промисловості Індії.

У травні 2021 року йде підготовка до випробувань судна берегової охорони воєнно-морських сил Індії. Тактико-технічні дані судна: довжина – 28 м, ширина – 13 м, двигун Caterpillar загальною потужністю – 2525 кВт, 1800 об/хв, крейсерська швидкість – 45 вузлів.

Tests performed in conjunction with ENGGSOL ENGENEERING INDIA PVT LTD on the ship CHIVAGANGA (MANESHREE) BOAT (September 21, 2019) off the coast of the Indian Ocean, according to the developed program of DI NU “OMA”:

as a result of tests, smoke was reduced in the gases of the main engine by more than 50%, fuel economy was 17.5 %, which was recorded by the toughest estimates of the Indian side. The test results were confirmed by certificates and published in the Ministry of Fisheries of India.

In May 2021, preparations are underway for testing the coast guard ship of the Indian Navy. Tactical and technical data of the vessel: length – 28 m, width – 13 m, Caterpillar engine with a total capacity of 2525 kW, 1800 rpm, cruising speed – 45 knots.

ГАЛУЗІ ЗАСТОСУВАННЯ КАТАЛІЗАТОРУ

Авіаційні випробування КАТ 2018 -2020 рр.

НАЦ НВЦБА «Віраж» (2018 р.)
Навчальний центр «Авіаційно-технічна база» навчально-наукового Аерокосмічного інституту Національного авіаційного університету – 2018 р.
ДП «Завод 410 ГА» (2018 р.)
Навчальний центр «Авіаційно-технічна база» навчально-наукового Аерокосмічного інституту Національного авіаційного університету – 2019 р.

Згідно проведених стендових випробувань середнє значення економії палива склало від 7 % до 10 %. Зменшення шкідливих викидів в атмосферу зменшилось в середньому на 30 %.

Суднові випробування КАТ 2002-2019 рр.

Херсонський морський торговий флот (Україна)
В/ч 90073 (Україна)
Одеська національна морська академія Азовский морський інститут (Україна)
Українське Дунайське Пароплавство (Україна)

Згідно проведених ходових випробувань середнє значення економії палива склало від 10 % до 15 %. Зменшення шкідливих викидів в атмосферу зменшилось від 30 % до 50 %.

Випробування на залізничному транспорті

Локомотивне депо «Горький Сортувальний» (Росія)
ДА Укрзалізниця – локомотивне депо «Лозова» (Україна)
Києво-Московська філія «ПрАТ Київ-Дніпровське МППЗТ» локомотивне депо Дарниця (Україна)
Локомотивне депо «Московка» (Росія)
«КТЖ – Вантажні перевезення» (Казахстан)

Згідно проведених ходових, реостатних та стендових випробувань середнє значення економії палива склало від 11 % до 13 % Зменшення шкідливих викидів в атмосферу зменшилось від 40 % до 50 %.

Автомобільні випробування КАТ 2002-2020 рр.

Пасажирські перевезення
Київпастранс (Україна)
Донелектроавтотранс (Україна)
Тайванський сертифікований центр (Тайвань)
Іранський дослідний центр (Іран)
Міністерство оборони (Україна) та інші.

Згідно проведених ходових та стендових випробувань середнє значення економії палива склало від 10 % до 15 % Зменшення шкідливих викидів в атмосферу зменшилось від 30 % до 50 %

Вантажні перевезення

Міністерство внутрішніх справ (Україна)
ДП «Укрзалізниця» (Україна)
Міністерство надзвичайних ситуацій (Казахстан)
ВАТ «Маріуполь-Авто» (Україна)
Белінвестенергозберігання (Білорусія) та інші.

FIELDS OF APPLICATION OF THE CATALYST

Aviation tests of the CAT 2018 -2020.

Virazh National Research Center (2018)
Training Center “Aviation Technical Base” of the Educational and Scientific Aerospace Institute of the National Aviation University – 2018.
State Enterprise “Plant 410 GA” (2018)
Training Center “Aviation Technical Base” of the Educational and Scientific Aerospace Institute of the National Aviation University – 2019.

According to the bench tests, the average value of fuel savings ranged from 7% to 10%. Reduction of harmful emissions into the atmosphere decreased by an average of 30%.

Ship tests of the CAT 2002-2019

Kherson Merchant Fleet (Ukraine)
M/U 90073 (Ukraine)
Odessa National Maritime Academy Azov Maritime Institute (Ukraine)
Ukrainian Danube Shipping Company (Ukraine)

According to the running tests, the average value of fuel savings ranged from 10% to 15%. Reduction of harmful emissions into the atmosphere decreased from 30% to 50%.

Tests on railway transport

Gorky Sorting Locomotive Depot (Russia)
Ukrzaliznytsia – Lozova locomotive depot (Ukraine)
branch of PJSC “Kyiv-Dnieper interbranch enterprise of industrial railway transport” Darnytsia locomotive depot (Ukraine)
Moskovka Locomotive Depot (Russia)
“KTZ — Freight transportation” JSC (Kazakhstan)

According to running, rheostat and bench tests, the average value of fuel savings ranged from 11% to 13%. Reduction of harmful emissions into the atmosphere decreased from 40% to 50%.

Automobile tests of CAT 2002-2020

Passenger transportation
Kyivpastrans (Ukraine)
Donelektroavtotrans (Ukraine)
Taiwan Certified Center (Taiwan)
Iranian Research Center (Iran)
Ministry of Defense (Ukraine) and others.

According to the conducted running and bench tests, the average value of fuel savings ranged from 10% to 15%. Reduction of harmful emissions into the atmosphere decreased from 30% to 50%

Freight transportation