автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Методология создания, доводки и организации производства каталитических нейтрализаторов для автомобилей массой до 3,5 т

Государственный научный центр Российской Федерации Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт

«НАМИ»

ОЛЕЙНИК АНАТОЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

На правах рукописи УДК 621.43.068

МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ, ДОВОДКИ И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА КАТАЛИТИЧЕСКИХ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ МАССОЙ ДО 3,5 Т.

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004 г.

Работа выполнена в Государственном научном центре Российской Федерации ФГУП «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор В .Ф. Каменев

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор В. А. Звонов

кандидат технических наук, профессор В. И. Тагасов

Ведущее предприятие - ОАО «Волжский автомобильный

завод» (г. Тольятти)

« $» ¿¿ЛСР^Л

Защита диссертации состоится 2004 г.

в 14.00 часов на заседании диссертационного Совета в Государственном научном центре Российской Федерации ФГУП «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ» по адресу: 125438 Москва, Автомоторная ул., 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат (два экземпляра, заверенные печатью) просим направлять на имя ученого секретаря Совета.

2

Автореферат разослан 2004 г

Ученый секретарь специализированного Совета, к.т.н., с.н.с. А.Г. Зубакин

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема экологической безопасности автотранспорта требует от промышленности внедрения новых перспективных технологий, обеспечивающих автомобилю выполнение все более ужесточающихся нормативных требований по выбросу вредных веществ с отработавшими газами двигателей. Важнейшим компонентом современной антитоксичной системы автомобиля является каталитический нейтрализатор отработавших газов. К конструкции и выходным параметрам автомобильного нейтрализатора- предъявляются жесткие, часто противоречивые требования, связанные с параметрами его эффективности, надежности и ресурса работы в эксплуатации, согласованности с работой всех других систем и узлов автомобиля и экологическим ущербом как при его производстве, так и в процессе эксплуатации. Все это требует отработанной методологии оценки экологичности на всех стадиях жизнедеятельности автомобильного нейтрализатора, начиная с момента его проектирования и кончая утилизации после его физического износа в процессе эксплуатации. Несмотря на большое количество исследований по этой проблеме, для автомобильного нейтрализатора до сих не создана методология оценки его жизненного цикла, включая все стадии развития. Поэтому представляемая работа является первым шагом в этом направлении и имеет достаточную актуальность.

Выполненные в рамках представленной работы исследования проводились в соответствии с планами НИР и ОКР АО «АвтоВАЗагрегат» и АО «АвтоВАЗ».

Цель работы. Разработка методологии создания, доводки и организации производства нейтрализаторов отработавших газов для автомобилей массой до 3,5 т, экологически безопасных на всех этапах жизненного цикла, и методик оценки экологического ущерба от нейтрализаторов- на стадиях разработки, доводочных испытаний, производства, эксплуатации и утилизации.

Объект и методы исследований. Объектом исследования являются каталитические нейтрализаторы отработавших газов для автомобилей массой до 3,5 т и, в частности,всех выпускаемых АО «АвтоВАЗ» моделей. В процессе выполнения работы использовались расчетно-аналитические и экспериментальные методы исследований, разработанные в НТЦ АО «АвтоВАЗ», Государственном научном центре НАМИ и в Техническом центре АО «АвтоВАЗагрегат», в том числе при непосредственном участии автора. Расчетная часть работы проводилась на базе вычислительного центра АО «АвтоВАЗагрегат», а экспериментальные исследования на базе вышеуказанных организаций. Оценка технико-экономических и экологических показателей исследованных нейтрализаторов проводилась в условиях безмоторных, стендовых моторных испытаний, на автомобилях

ОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

ВАЗ при испытаниях на стенде с беговыми барабанами и в дорожных условиях.

Научная новизна. Впервые в практике отечественного автомобилестроения при разработке и освоении производства каталитического нейтрализатора отработавших газов автомобильных двигателей проводилась оценка экологичности его конструкции по методике полного жизненного цикла. Была разработана математическая модель и методика расчета экологического ущерба на этапах жизненного цикла нейтрализатора, проведена оценка его экологической безопасности в процессе производства и эффективности в эксплуатации, сделан анализ точности расчета суммарного экологического эффекта от применения автомобильного нейтрализатора. В процессе выполнения работы был решен ряд научно-технических задач, основными из которых являются:

методики ускоренной оценки эффективности, надежности и ресурса нейтрализаторов в процессе их моторных испытаний и методики контрольных испытаний нейтрализаторов в процессе их производства;

методика определения аэродинамического сопротивления нейтрализатора, математическая модель и программа статистического анализа стабильности этого показателя в процессе сборки на основе методов теории вероятности и математической статистики.

Практическая ценность. Разработана и внедрена в производство конструкция нейтрализатора для, автомобилей ВАЗ, обеспечивающая выполнение действующих нормативных требований по токсичности и ресурс работы до 80 000 км в соответствии с требованиями Правил 83.04 ЕЭК ООН.

Разработанные математическая модель и программы расчета позволяют оценить и минимизировать экологический ущерб от производства каталитических нейтрализаторов, проводить анализ факторов, влияющих на стабильность производства на разных стадиях.

Разработанные методики ускоренных безмоторных и моторных испытаний нейтрализаторов и каталитических блоков позволяют оперативно проводить периодический контроль эффективности и надежности с целью поддержания параметров выпускаемой продукции на уровне требований технических условий и мирового уровня.

Разработанная конструкция, технология производства и методики контрольных испытаний позволили впервые в отечественной практике начать массовое производство каталитических нейтрализаторов для всех моделей автомобилей.

Разработанная стратегия создания и производства на АО «АвтоВАЗагрегат» каталитических нейтрализаторов используется автомобильными заводам ВАЗ, УАЗ, АЗЛК и ИжМАШ при разработке новых моделей автомобилей и создания для них комплексных

антитоксичных систем, позволяющих выполнить перспективные нормативные требования ЕВРО-2 и ЕВРО-3.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрялись на АО «АвтоВАЗагрегат» по мере завершения отдельных ее этапов и накопления научных и технических данных, которые могли быть использованы при разработке конструкций автомобильных нейтрализаторов, проведении доводочных испытаний и отработке технологического процесса производства. Таким образом, были внедрены на АО «АвтоВАЗагрегат» следующие результаты диссертационной работы:

конструкция нейтрализаторов для автомобилей ВАЗ и технологический процесс производства;

методы ускоренных контрольных лабораторных и моторных испытаний нейтрализатора в сборе и отдельных его элементов;

математическая модель и программы расчета, обеспечивающие минимизацию экологического ущерба при производстве каталитических нейтрализаторов и получения максимального эффекта в эксплуатации;

математическая модель статистического анализа стабильности аэродинамического сопротивления нейтрализаторов в процессе производства и программа расчета, которая позволяет проводить анализ факторов, влияющих на стабильность производства на разных его стадиях.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на юбилейном международном конгрессе Федерации Ассоциаций Автомобильных Инженеров ^КПА-98) в Париже, конференции автомобильных инженеров ААИ РФ, конференции Российской экологической академии, международных научно-технической конференциях МГТУ-МАМИ и ТУ МАДИ, научно-технических советах АО «АвтоВАЗ», ГНЦ НАМИ и АО «АвтоВАЗагрегат».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ в отечественных научных журналах и в сборнике докладов международного конгресса FISITA-98.

Пять методик ускоренных моторных испытаний нейтрализаторов приняты и опубликованы Госстандартом Российской Федерации в качестве официальных Рабочих Документов и введены в систему сертификации автомобильных изделий.

Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и списка литературы, содержит 132 стр. машинописного текста, 34 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает 75 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации проведен анализ состояния работ по снижению вредных выбросов автомобильных двигателей, методов снижения негативного экологического воздействия автомобиля на окружающую среду. В практике мирового автомобилестроения кардинальным решением по уменьшению вредных выбросов автомобилями является система нейтрализации отработавших газов, основным элементом которой является каталитический нейтрализатор. Немаловажное значение придается суммарному экологическому воздействию нейтрализатора на окружающую среду как при его производстве, так и в процессе эксплуатации. Это требует отработанной методологии оценки экологичности автомобильного нейтрализатора на всех стадиях его жизнедеятельности.

Представляемая работа нацелена на улучшение технических характеристик и экологических параметров автомобильного нейтрализатора в процессе его жизненного цикла.

Вышеуказанное определило цель диссертационной работы -разработка методологии создания, доводки и организации производства нейтрализаторов > отработавших газов для - автомобилей массой до 3,5 т, экологически безопасных на всех этапах жизненного цикла, и методик оценки экологического ущерба от нейтрализаторов на стадиях разработки, доводочных испытаний, производства, эксплуатации и утилизации.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы задачи исследований:

• Разработка конструкции нейтрализатора, обеспечивающего выполнение текущих и перспективных до 2005 года норм по выбросу вредных веществ,

• Исследование экологической безопасности нейтрализатора в течение его жизненного цикла и, в частности, на одном из важнейших этапов - в процессе производства,

• Разработка математических моделей и программ расчета экологического ущерба на этапах продукционного цикла нейтрализатора,

• Разработка экологически чистой технологии производства нейтрализаторов,

• Разработка методик ускоренных испытаний нейтрализаторов на эффективность, надежность и ресурс,

• Разработка методик контрольных и периодических испытаний нейтрализаторов в процессе их производства, обеспечивающих стабильное поддержание их качественных показателей.

Во второй главе дана оценка экологической безопасности применения каталитических нейтрализаторов из условий их полного жизненного цикла.

Автомобиль, являясь неотъемлемой частью жизнедеятельности человека, оказывает существенное влияние на окружающую среду в процессе всего жизненного цикла. В последнее десятилетие сформирована методология и инструментарий для оценки воздействия автомобиля в целом и отдельных его элементов на окружающую среду в процессе всего жизненного цикла, включая разработку конструкции, выбор материалов, экологические и экономические затраты при доводке конструкции, в производстве, в процессе эксплуатации, утилизации и захоронения отходов. В настоящей работе сделана попытка оценить экологическую опасность каталитического нейтрализатора как одного из основных элементов автомобиля, влияющего на его экологические аспекты в целом. При этом концентрируется внимание на анализе основных блоков - производстве нейтрализаторов и эксплуатации. Косвенно затрагиваются некоторые вопросы экологической опасности нейтрализатора на этапах транспортировки и утилизации.

В представленной работе предлагается расчетный метод оценки экологической безопасности нейтрализаторов, выпускаемых заводом «АвтоВАЗагрегат». Целью создания этого метода расчета является разработка конструкции нейтрализатора, обеспечивающего:

- минимальное негативное воздействие на окружающую среду и человека в процессе эксплуатации автомобиля (максимальная степень обезвреживания вредных компонентов отработавших газов двигателя),

- безопасный уровень тепловых излучений,

- стабильность технических показателей в процессе всего заданного ресурса эксплуатации (80 000 км пробега),

- экологически чистую и безопасную технология его производства,

- возможность максимальной экономии в производстве и утилизации материалов, то есть максимальной степени его рециклирования.

Жизненный цикл изделия описывается так называемой продукционной системой со всеми воздействиями на входе и выходе из нее. Для автомобильного нейтрализатора она представлена в виде блок-схемы на рис. 1 и включает блоки производства комплектующих, их транспортировки и непосредственное производство нейтрализаторов на заводе ОАО «АвтоВАЗагрегат», эксплуатацию, утилизацию или захоронение отходов. Блок производства комплектующих включает изготовление и поставку на завод всех необходимых для сборки элементов нейтрализатора. Блок транспортировки включает все издержки по доставке комплектующих на завод ОАО «АвтоВАЗагрегат».

Рис. 1. Продукционная система автомобильного нейтрализатора

Производственный блок изготовления нейтрализатора включает технологическую подготовку деталей, сборку, пооперационный и выходной контроль и испытания нейтрализаторов. Сюда же входят отбраковка, упаковка и отправка продукции и процессы утилизации и захоронения отходов. Происходит частичное рециклирование путем переработки бракованной продукции и возврата отходов металлов и каталитических блоков для извлечения драгметаллов. Необратимо потерянное сырье (материал прокладки) подлежит захоронению.

На этапе эксплуатации определяется влияние конструкции и технологии производства нейтрализатора на его эффективные показатели. Оцениваются снижение вредных выбросов автомобильного двигателя и экологический ресурс, то есть пробег на автомобиле без ухудшения его экологических показателей. Косвенно затрагиваются некоторые вопросы экологической опасности нейтрализатора на стадии их утилизации и захоронения в конце жизненного цикла.

В ходе инвентаризационного анализа проведена оценка и классификация входных и выходных воздействия на систему и выделены

наиболее значимые воздействия на окружающую среду и жизнедеятельность человека. Так как воздействия неравнозначны и часто трудно сопоставимы между собой' на качественном и количественном уровнях, интерпретация их часто невозможна без приведения к обобщенному показателю, удобному для анализа. Поэтому использована методика оценки с помощью относительных показателей экоиндикаторов, характеризующих негативное воздействие технологических процессов на окружающую среду, энергопотребление, тепловое излучение, трудозатраты и выброс вредных веществ с отработавшими газами транспортного двигателя в атмосферу. Они могут быть оценены в финансовых затратах на момент расчета. В таблице 1 приведены принятые автором для анализа категории воздействия па окружающую среду автомобильного нейтрализатора в процессе его жизненного цикла.

Таблица 1

Этапы ЖЦ Вред воздействие Пр-во комплектующих Транс-порти ровка Пр-во на АвтоВАЗ-агрегат Эксплуатация Утилизация Захоронение отходов

Ресурсопотребление + + +/- - - -

Энергопотребление + - + - + +/-

Через трудозатраты + + + + + +

Выделение тепла + + +/- +/- + +/-

Выброс промыш загрязнителей + +/- +/-

Вредные выбросы две + +■ +/-

«+» - воздействует, «+/-» - незначительно воздействует,

«-»- не воздействует

Затраченная в продукционной системе энергия разделяется на безвозвратно потерянную и частично рециклируемую. Безвозвратно потерянная энергия расходуется на повышение энтропии биосферы, то есть является фактором потепления климата. Вредные выбросы в процессе производства изделия,- его эксплуатации, утилизации и захоронения ухудшают гигиенические параметры воздуха и воды, таким образом загрязняют окружающую среду. В процессе утилизации отходов следует учитывать возвращаемую в оборот энергию. Для оценки затрат на этапах жизненного цикла нейтрализатора разработан метод расчета, который оценивает потенциальные воздействия на окружающую среду продукционной системы через прямые затраты энергии и непосредственные вредные выбросы.

Производство комплектующих. Так как основной задачей исследования является анализ в процессе жизненного цикла этапа

производства нейтрализатора на заводе АО «АвтоВАЗагрегат», этапы производства комплектующих, утилизации и захоронения отходов рассматриваются в обобщенном, несколько упрощенном виде, принимая в дальнейшем показатели, получаемые на этих этапах, зависимыми только от количества и качества исходных материалов, используемых в конструкции нейтрализатора. Принимая эти допущения, энергозатраты (косвенно отражающие ущерб, наносимый экосистеме) на этапе производства комплектующих можно оцепить через стоимость каждого комплектующего, вводя в эту стоимость затраты на добычу и переработку сырья и непосредственно на их производство.

Таким образом, экологический ущерб на этапе производства комплектующих оценивается через стоимость комплекта поставляемых на АО «АвтоВАЗагрегат» элементов для изготовления одного нейтрализатора и рассчитывается по следующей формуле:

Укомп. =

где Щ - стоимость поставки комплектующего.

Транспортировка. Оценку ущерба на всех этапах транспортировки нейтрализаторов и их элементов можно оценить по удельным затратам на километр пробега транспортного средства, куда входят затраты на израсходованные топливосмазочные материалы, услуги техобслуживания и ремонта, зарплата водителей и обслуживающего персонала и т.д.

Прямой ущерб рассчитывается от выброса двигателем оксида углерода, углеводородов (суммарно) и оксидов азота. Также учитывается косвенный ущерб через выбросы диоксида углерода и тепловые потери двигателя, как факторов, влияющих на эффект глобального потепления климата. Другие, менее значимые вредные воздействия транспортного средства на окружающую среду во время эксплуатации, для упрощения расчета не учитывались.

Ущерб при транспортировке Утр оценивается в суммарных затратах от транспортировки всех комплектующих и вычисляется по следующей формуле:

Утр= ОТ* (О уц- Увв)/К1

где П — пробег за одну ездку в км для i комплектующего; К- количество комплектов перевозимых за ездку шт; С — себестоимость перевозок в УЕ/км; Ут - ущерб от выделения тепла в УЕ/ км; Увв - ущерб от вредных выбросов УЕ/км.

Расчет ущерба от выброса вредных веществ двигателем Увв проводился согласно разработанной в ГНЦ НАМИ методике.

Производство нейтрализаторов. Ущерб при производстве нейтрализаторов оценивается, исходя из технологического цикла, и включает в себя следующие основные составляющие: внутренняя транспортировка Утр, непосредственно производственный процесс Упп, периодические контрольные испытания Уки и затраты на поддержание на

заводе природоохранных мероприятий Уоп. Ущерб может быть подсчитан по следующей формуле:

Упр = Утр + Упп + Уки + Уоп

Затраты на поддержание природоохранных мероприятий при производстве нейтрализаторов Уоп сводятся к оплате за вредные выбросы, захоронение отходов, нейтрализацию стоков на «Пассаванте».

Эксплуатация. Расчет вредного воздействия нейтрализатора в процессе его эксплуатации проводится с учетом выброса токсичных веществ (СО, CH и NOx) автомобилем по методике, разработанной в ГНЦ НАМИ, и теплового воздействия нейтрализатора на окружающую среду, рассчитанпых при использовании нейтрализатора и без него. По разности значений этих показателей оценивается эффективность конструкции нейтрализатора в эксплуатации. Другие, менее значимые вредные воздействия транспортного средства на. окружающую среду во время эксплуатации, для упрощения расчета не учитывались.

Рециклирование и захоронение отходов производства и эксплуатации. На этапе утилизации отходов в конце жизненного цикла металлические отходы из высоколегированных сталей идут на переплавку. Керамические блоки в конце жизненного цикла также подлежат частичной утилизации путем извлечения из них драгоценных металлов. Материал каталитических блоков с извлеченными драгоценными металлами и уплотнительные прокладки подлежат захоронению и вредное воздействие на этом этапе жизненного цикла нейтрализатора может быть оценено энергозатратами, исходя из стоимости процесса захоронения.

В результате анализа выделяются два суммарных показателя: общий ущерб, наносимый окружающей среде в процессе производства нейтрализатора, его утилизации и захоронения отходов У пр и его эффективное воздействие на окружающую среду Эн, то есть эффект от снижение затрат на сохранение экологического баланса экосферы, получаемый за счет уменьшения загрязнения атмосферы вредными выбросами автотранспорта при установке на них нейтрализатора. Общая эффективность нейтрализатора Э оценивается:

Э = Упр-Эн

Величина Э должна иметь отрицательное значение. При положительном ее значении использование разработанной конструкции нейтрализатора неэффективно, а значит не рентабельно. В этом случае такой нейтрализатор может использоваться только для решения временных задач, когда вопросы экологии в локальном месте ставятся выше общего ущерба. Например, для снижения вредных выбросов от автотранспортных средств в зонах ухудшенного газообмена (шахтах, трюмах кораблей и т.д.).

При проведении расчета экологического эффекта нейтрализатора в процессе всего жизненного цикла рассматривается большое количество параметров и показателей, что приводит к большим трудозатратам и

увеличению времени расчета. Поэтому создана математическая модель и программа расчета на ЭВМ. На рис. 2 показана блок-схема автоматического выполнения расчетов.

Рис. 2. Блок-схема расчета суммарного экологического эффекта от применения нейтрализаторов отработавших газов.

Соотношение составляющих экологического ущерба от производства и применения нейтрализаторов постоянно изменяется. Поэтому была разработана математическая модель и программа расчета для определения конечного результата в динамике по времени с учетом ущерба или эффекта в процессе подготовки и освоения производства, при налаженном производстве и установившемся парке автомобилей с нейтрализаторами и по мере их старения и выхода из эксплуатации. Результаты расчета приведены на рис. 3.

б) Ущерб от выерооов ог

ц ^ «1»ТОКюСИЛЯМИ

Рис. 3. Динамика экологического ущерба в жизненном цикле производства и эксплуатации нейтрализаторов отработавших газов

Третья глава посвящена описанию объекта исследований, экспериментального оборудования и методикам исследований. Объектами исследований являлись базовый нейтрализатор 2110-1206010 и его модификации, отличающиеся присоединительными размерами, предназначенные для всех моделей выпускаемых «АвтоВАЗ» автомобилей, укомплектованных двигателями с системами распределенного впрыскивания бензина. Для сравнения исследовались также нейтрализаторы-аналоги зарубежных фирм. Разработанный базовый нейтрализатор 2110-1206010 включает сварной корпус в сборе с двумя керамическими блоками-носителями катализатора УФ АИ. 723635.001, изготовленных Уральским электрохимическим комбинатом по лицензионной технологии фирмы «Энгельгард», и двух терморасширяющихся прокладок «Мелик-3» производства НПФ «Мелик» или XD-4070 фирмы «ЗМ». Основные параметры нейтрализаторов АО «АвтоВАЗагрегат» приведены в таблице 2.

Таблица 2

№№ Параметр Единицы измерения Величина по ТУ АВА2110-1206010 Рочестер-Энгельгард

1 Количество блоков шт 2 2 2

2 ' Количество прокладок шт 2 2 2

Каталитический блок

3 Диаметр/ длина мм 101,6/ 101,6 101,6/ 101,6 101,6/ 101,6

4 Вес г 500 - •

5 Плотность ячеек 1/см^ 64 64 64

5 Объем с»^ 830 830 -

6 Активная поверхность м*/см* 9 не менее 11,7-13,3 -

7 Количество драгметаллов г/л 1,41 -ол 1,32-1,40 1,766

8 1Ч:Ю1 - 5:1 5,63 :1 среднее 5:1

Терморасширяющаяся прокладка Мелик-3 ХП-4070-ЗМ

9 Толщина мм 6 +/-10% 6,6-7,5 -

10 • Поверхност-ная плотность г/м" 4070+/-10% 41004500 4070+/-10%

Экспериментальные исследования нейтрализаторов проводились на базе научно-технических центров АО «АвтоВАЗагрегат», АО «АвтоВАЗ» и ГНЦ НАМИ. Испытания нейтрализаторов проводились в лабораторных условиях, на моторных стендах и стендах с беговыми барабанами, оборудованных приборами и аппаратурой в соответствии с ГОСТ 14846-81 и Правил 83 ЕЭК ООН. Для испытаний использовались двигатели и автомобили АО «АвтоВАЗ». Анализ отработавших газов двигателей проводился с помощью быстродействующих газоаналитических комплексов фирм «Хориба», «Пирбург» и «Бекман» на оксид углерода и диоксид углерода инфракрасным методом, оксиды азота хемилюминисцентным методом, углеводороды пламенно-ионизационным методом. Одновременно определялся коэффициент избытка воздуха экспериментальным путем по анализу отработавших газов с помощью тестера.

Допускаемая погрешность показаний приборов находилась в пределах от максимального значения шкалы для любого диапазона и любого измеряемого компонента. Температура в помещении при проведении испытаний составляла 20 -5- 25°С, а погрешность ее измерений не превышала ±1,5 °С. Атмосферное давление измерялось с погрешностью не более ±0,1 кПа, а относительная влажность с погрешностью не более ± 5%.

Экологические качества нейтрализатора в значительной мере зависят от сохраняемости его исходных характеристик в процессе эксплуатации на протяжении всего ресурса, когда он подвергается значительным тепловым и термохимическим нагрузкам, связанным с переменными режимами работы автомобиля, изменяющимися расходами отработавших газов и их состава, механическим и вибрационным нагрузкам, обрызгиванию дорожной водой и грязью. Для того, чтобы оценить воздействие этих нагрузок, а также влияние конструкции и качества изготовления нейтрализатора на его надежность и долговечность необходимо знать:

- как реагирует нейтрализатор на многочисленные изменения расхода, состава и температуры отработавших газов;

- стойкость нейтрализатора к ударным нагрузкам, вибрациям и резким внешним охлаждениям;

- его аэродинамическое сопротивление, герметичность и изменение

геометрических размеров;

- изменения структуры и состава катализатора и подложки.

Предусмотренные Правилами 83.03 ЕЭК ООН методики испытаний -автомобиля с системой нейтрализации отработавших газов на ресурс в течении 80000 км пробега по специальному «ездовому циклу» очень трудоемки и требуют больших материальных затрат. Поэтому совместно заводом АвтоВАЗ и ГНЦ НАМИ был разработан комплекс методик ускоренных оценочных испытаний и проверок на надежность и эффективность работы нейтрализатора, который включает следующие виды испытаний: лабораторные, моторные на тормозном стенде и в составе автомобиля на беговых барабанах и в дорожных условиях.

Лабораторным безмоторным испытаниям подвергаются блоки носители катализатора, термоизолирующие прокладки и материал корпуса нейтрализатора- Произведена оценка механической прочности и устойчивости блоков к термоперегрузкам, исследования состава и структуры подложки и катализатора, его активность, оценку характеристик термоизолирующих прокладок, коррозионную стойкость материала корпуса нейтрализатора. Спектрографические методы позволяют качественно определить присутствие различных элементов в подложке как предусмотренных заводом изготовителем, так и появившихся из продуктов сгорания топлива и смазочных материалов и износа деталей двигателя в процессе эксплуатации. Методики рентгеновских исследований и съемок образцов-свидетелей с помощью электронного микроскопа позволяют проследить изменение в процессе работы структуры блоков нейтрализатора и выявить их разрушение. На рис. 4 показаны примеры спектрограмм и рентгенограмм подложки блока нейтрализатора. Объемное содержание используемых в нейтрализаторе в качестве катализатора драгоценных металлов лучше определяется химическими методами. Методы компьютерной томографии позволяют проследить разрушения блока при

испытаниях без вскрытия нейтрализатора (рис.6 ). Определение герметичности, аэродинамического сопротивления нейтрализатора и оценка эффективности катализатора входят в технологический процесс производства нейтрализаторов.

Рис. 4. Пример спектрограммы нейтрализатора а) до термостарения, б) после термостарения

Однако основопологающими являются разработанные при участии автора методики моторных испытаний нейтрализаторов, которые оформлены в виде Руководящих Материалов и используются при сертификационных испытаниях.. Основными из них являются следующие.

1. Методика испытаний на термоциклирование нейтрализаторов отработавших газов автомобильных двигателей с электронным управлением впрыска бензина РД 37.001.695-96 позволяет оценивать изменение эффективности работы нейтрализатора, происходящее в результате длительного воздействия на катализатор циклически изменяющихся температуры и состава отработавших газов.

2. Методика испытаний на вибротермошок нейтрализаторов отработавших газов автомобильных двигателей с электронным управлением впрыска бензина РД 37.001.694-96 позволяет определить работоспособность

нейтрализатора при одновременном воздействии на него высоких температур, вибрационных нагружений и резкого перепада температур посредством быстрого водяного охлаждения

3. Методика определения аэродинамического сопротивления нейтрализатора РД 37.001.637-93 позволяет определить качество технологии нанесения подложки на основу блока и влияние различных факторов на ее состояние в процессе эксплуатации нейтрализатора на автомобиле.

4. Методика определения начала эффективной работы нейтрализаторов (температуры достижения 50% конверсии -light off) РД 37.001.608-98. позволяет оценить температуру начала эффективной работы нейтрализатора, то есть скорость его прогрева. Этот показатель является чрезвычайно важным, так как автомобиль во время работы на непрогретом нейтрализаторе, например, при испытаниях по ездовому циклу Правил № 15 ЕЭК ООН, может выбрасывать более 50% от общего объема выброса токсичных веществ за испытание.

Лабораторные испытания на автомобиле включают в себя стандартные методики испытаний по «ездовому циклу» Правил 83.03В. Кроме того, проводятся специальные испытания по оценке времени разогрева нейтрализатора (light off) и модального анализа вредных выбросов автомобиля при испытаниях по ездовому циклу.

В процессе дорожных испытаний проверяется влияние нейтрализатора на максимальпую скорость и динамику автомобиля, его топливную экономичность и виброакустические качества. Испытания проводятся по принятым в России методикам государственных стандартов.

Как показано в главе 2 суммарный экологический эффект от применения автомобильного нейтрализатора складывается из частных положительных и отрицательных воздействий каждого этапа (блока продукционной системы) жизненного цикла. Без учета вклада каждого из этих этапов-блоков в конечный экологический эффект невозможна объективная и точная оценка суммарного эффекта. Поэтому в этой главе был сделан анализ точности расчета экологического эффекта от применения автомобильного нейтрализатора с учетом его продукционного цикла с помощью методов теории вероятности.

В четвертой главе даны результаты экспериментальных исследований эффективных показателей нейтрализаторов, их надежности и ресурса. В процессе лабораторных испытаний определялись физико-химические показатели материалов: химический состав, прочностные параметры, устойчивость к термоперегрузкам, активность катализатора, герметичность корпуса нейтрализатора и его газодинамическое сопротивление, устойчивость к атмосферной коррозии. Усредненные результаты испытаний на соответствие ТУ завода изготовителя в сравнении с нейтрализаторами «Рочестер-Энгельгард» приведены в таблице 3.

Таблица 3

№№ п/п Параметр Единица измер. Требова ния ТУ АвтоВАЗ агрегат Рочес-тер Примечание

1 Газодинамич сопрот. при Gb 100/250 м'/ч мм1120 65/250 56-66/ 231-265 59/247 ТУ 4591-1270023 2934-97

2 Ксо/Ксн/Кмш, до старения % 98/98/95 92,85/94,80/ 91,78 ТУ 4591-1270023 2934-97

3 Kco/Kch/Kn„ после старения РД37 001 695-96 % 89,87/90,38/ 89,15 ТУ 4591-1270023 2934-97

4 Light off со/сн •с 275/285 не выше 238 - 260/ 276 - 279 РД 37 001 608

S CO/CH+Nox до старения г/км 2,2/0,5 0,249/ 0,238 0,651/ 0,271 Правила 83 03(ЕВРО-2»

б CO/CH+Nox после старения поРД г/км 2,2/0,5 0,308/ 0,276 Правила 83 03(ЕВГО-2»

8 Термовиброшок моточасы 50 Разрушений нет Разрушений нет РД37 001 694-96

9 Термоцихли-рование цтлы 4000 Разрушений не отмечено Разрушен ий не отмечено РД37 001 695-96

Моторные испытания нейтрализаторов включали оценку надежности в процессе термических и вибрационных перегрузок при 50- часовых испытаниях термовиброшоком и оценку ресурса при длительных термодинамических воздействиях отработавших газов двигателя (100-часовом термоциклировании). В последнем случае оценивалась потеря эффективности и изменение окна бифункционалыюсти нейтрализатора.

Рис. 5. Эффективность и окно бифункциональности нейтрализатора «АвтоВАЗагрегат»

На рис. 5 приведены для примера характеристики нейтрализатора после 1500 циклов термоциклирования, которые показали, что максимальная его эффективность и ширина окна бифункциональности остались в пределах требований Технических условий. То есть снижение эффективности по преобразованию СО, СН и КОх не превышало 10% от исходного уровня. Однако у одного нейтрализатора после 3000 циклов термоциклирования, как видно на томограмме (рис. 6), были обнаружены поперечные трещины по середине обоих каталитических блоков, что не привело к уменьшению его эффективности по снижению вредных выбросов. Дефект был устранен при доработке технологии сборки нейтрализаторов.

Рис. 6. Томограмма нейтрализатора после 150 часов старения термоциклированием

Оценка температуры начала эффективной работы катализатора (light of) по методике РД 37.001.693-96 показала (рис. 7), что эти температуры укладываются в требования Технических условий и составляют по СО 227 -260°С и по СН 235-279°С.

Рис. 7. Температуры начала эффективной работы нейтрализатора «light of» ОАО «АвтоВАЗагрегат»

Определение аэродинамического сопротивления нейтрализаторов, результаты которого приведены на рис. 8, показало, что они соответствуют требованиям Технических условий.

1 1

Л'

- — 1

1

1 1

О so too 150 300 20 ЭОО ЭвО

Рюаиюадтм3*

—о— АС*ПМйа1еГ211О.12Ов01О

Рис.8. Характеристики аэродинамического сопротивления нейтрализаторов «АвтоВАЗагрегат» и фирмы Рочестер

Испытания нейтрализаторов на автомобиле на беговых барабанах включали оценку расходов топлива и вредных выбросов с отработавшими газами двигателя и соответствие автомобиля требованиям Правил 83 02 ЕЭК ООН (нормы ЕВРО-2) в исходном состоянии и после старения при длительном термоциклировании по методике РД 37.001.695-96 в течение 50, 100 и 150 часов. Некоторые результаты этих испытаний нейтрализаторов на автомобиле ВАЗ-2110 в комплектации под требования

ЕВРО-2 по «ездовому циклу» Правил 83.03 ЕЭК ООН в сравнении с нейтрализатором фирмы «Rochester» приведены в таблице 4.

Таблица 4

Нейтрализатор Время старения, ч Выброс вредных веществ в г/км Gt л/100 км

СО СН NOx CH+NOx

Rochester 0 0.651 0.151 0.12 0.271 8.35

АвтоВАЗагрегат 0 0.249 0.118 0.12 0.238 8.21

АвтоВАЗагрегат 50 0.254 0.099 0.08 0.179 8.32

АвтоВАЗагрегат 100 0.308 0.136 0.14 0.276 8.44

Нормы ЕВРО-1 - 2.72 - - 0.97 -

Нормы ЕВРО-2 - 2.20 - - 0.50 -

Как видно из результатов испытаний, автомобиль ВАЗ-2110 с нейтрализатором, прошедшим 100 часовое старение при длительном термоциклировании по методике РД 37.001.695-96, соответствует требованиям норм ЕВРО-2 с запасом:

• по выбросам СО - 85 ... 90 %;

• по выбросам СН и КОх - 45 ... 55 %.

Обобщая все результаты испытаний, можно сказать, что новые нейтрализаторы производства «АвтоВАЗагрегат» показали высокую эффективность по снижению вредных выбросов автомобилями ВАЗ, хорошую эксплуатационную надежность и практически по всем оценочным параметрам не уступают нейтрализаторам фирмы «ЯосЬе:&еп>, США.

В пятой главе рассмотрены некоторые вопросы технологии производства нейтрализаторов. В процессе отработки технологического процесса производства нейтрализатора на АО «АвтоВАЗагрегат», большое внимание было уделено разработке контроля производства: приемосдаточные испытания, пооперационный контроль, периодические контрольные испытания и типовые испытания, в процессе которых оценивалось соответствие выпускаемых нейтрализаторов Техническим Условиям и вопросам экологической безопасности в процессе продукционного цикла нейтрализатора. Были разработаны оригинальные методы и стенды для проведения контрольных испытаний.

Для контроля герметичности нейтрализатора была разработана специальная установка и методика испытаний, по которой негерметичность определяется по скорости падения давления воздуха при минимальном избыточном давлении 50 кПа.

Одним из важнейших параметров каталитического нейтрализатора для автомобильных двигателей является его аэродинамическое сопротивление. Этот параметр влияет на общее противодавление отработавших газов в системе выпуска двигателя и таким образом определяет потери мощности. Предельно допустимые значения противодавления на выпуске устанавливаются, исходя из технических требований на максимальные крутящий момент и мощность двигателя.

Для выходного контроля аэродинамического сопротивления нейтрализатора были разработаны специализированный стенд, РД 37.001.639-92 "Методика определения аэродинамического сопротивления нейтрализаторов отработавших газов автомобильных двигателей с искровым зажиганием" и требования ТУ 4591-127-00232934-97.

Для оценки стабильности этого показателя была разработана методика статистического анализа технологических отклонений нормируемых характеристик аэродинамического сопротивления нейтрализаторов в процессе выходного контроля, которая позволяет поддерживать качество продукции в пределах заданного технологией производства поля допусков. При появлении недопустимо большого количества таких отклонений методика позволяет быстро вмешаться в производственный процесс, находить и исправлять источники их появления.

Обобщая все результаты испытаний, можно сказать, что нейтрализаторы производства «АвтоВАЗагрегат» показали высокую эффективность по снижению вредных выбросов автомобилями ВАЗ, хорошую эксплуатационную надежность и практически по всем оценочным параметрам не уступают нейтрализаторам зарубежных фирм.

6. Основные результаты работы и выводы.

1. Впервые разработана конструкция отечественного нейтрализатора для автомобилей ОАО «АвтоВАЗ», обеспечивающая выполнение нормативных требований по токсичности ЕВРО-2 и ЕВРО-3 и ресурс работы до 80 000 км в соответствии с требованиями Правил 83.03 ЕЭК ООН.

2. Разработанная конструкция, технология производства и методики испытаний позволили впервые в отечественной практике начать массовое производство каталитических нейтрализаторов для всех моделей автомобилей «АвтоВАЗ» и заложить основы типоразмерного ряда нейтрализаторов для всех моделей выпускаемых нашей автомобильной промышленностью автомобилей массой до 3,5 т.

3. Проведенные исследования позволили решить ряд научных задач по методологии оценки жизненного цикла автомобильного нейтрализатора, для чего были разработаны:

• методика и программа расчета экологического ущерба и эффекта на этапах жизненного цикла нейтрализатора, которые позволяют оценить и минимизировать экологический ущерб от нейтрализаторов на всех этапах продукционного цикл,

• математическая модель и оценка с ее помощью динамики изменения экологического ущерба и эффекта от применения нейтрализаторов отработавших газов автомобилей в процессе их жизненного цикла,

• методика аналитического анализа точности расчета экологического эффекта от применения автомобильного нейтрализатора,

• математическая модель и программа расчета стабильности производственного процесса нейтрализатора с использованием методов математической статистики.

5. Разработан комплекс методик ускоренных моторных испытаний на эффективность, надежность и ресурс, позволивший успешно доработать конструкцию и освоить промышленное производство нейтрализаторов для автомобилей ОАО «АвтоВАЗ» и оперативно проводить периодический контроль с целью поддержания параметров выпускаемой продукции на уровне требований международных стандартов.

6. В процессе освоения производства разработаны методики и стенд для контрольных технологических испытаний нейтрализаторов.

Основные положения диссертации опубликованы с соавторами в следующих печатных работах:

1. Новое производство нейтрализаторов отработавших газов для автомобилей массой до 3,5 т. // Автомобили и тракторные двигатели: Межвузовский сб. науч. тр., вып. XIV. - М.,1998 .

2. Методики ускоренных испытаний нейтрализаторов отработавших газов автомобильных двигателей с искровым зажиганием. Кутенев В.Ф., Куров Б.А., Ямолов Ю.Н., Мерзляков Ю.Г., Кобец И.Ф., Каменев В .Ф.// Проблемы конструкции двигателей и экология: Сб. науч. тр. / НАМИ. -М.,1998, с. 131-137.

3. Methods and results of accelerated tests of catalytic converters on efficiency and reliability. V.Koutenev, V.Kamenev, U.Jamolov, I.Kobez, R.Vshivtsev. Book of abstracts XXVII congress and CD ROM, FISITA-98, Paris, 1998.

4. Экологическая безопасность автомобильного нейтрализатора в процессе его жизненного цикла. - В кн.: Решение экологических проблем в автотранспортном комплексе. Каменев В.Ф. Тез. докл.3-й Международной науч.-тех. конф. ТУ МАДИ - М.,1999.

5. Математическая модель и оценка с ее помощью динамики изменения экологического ущерба и эффекта нейтрализаторов отработавших газов автомобилей в процессе их жизненного цикла. Каменев В.Ф., Конев А.Д.,

Сб. научных трудов "Автомобили, двигатели и экология", НАМИ, 2000, выпю226,с. 164-174

6. Методика оценки этапов жизненного цикла автомобильного нейтрализатора. Каменев В.Ф., Панков Д.П. Межвузовский сборник научных трудов "Автомобильные и тракторные двигатели» вып.ХУГ,М.,1999, с. 217-226.

7. Правила ЕЭК ООН № 103 - сертификация каталитических нейтрализаторов как сменных элементов. Кутенев В.Ф., Каменев В.Ф. Сб. науч. тр. НАМИ. Стандартизация, сертификация и управление качеством, 1999 г. с. 38-46.

Подписано в печать 5.05.2004 г. Формат 60x90,1/16. Объем 1 пл. Тираж 100 экз. Заказ № 162

Отпечатано в ООО "Фирма Блок" 107140, г. Москва, ул. Русаковская, д.1. т. 264-30-73 '№^"«'.Ь1ок01 centre.narod.ru Изготовление брошюр, авторефератов, переплет диссертаций.

Í1i332

Введение.

Глава I. Критический анализ проблемы эффективности каталитических нейтрализаторов при производстве и в эксплуатации.

1.1. Проблема экологии автотранспорта и пути ее решения.

1.2. Нейтрализация вредных выбросов отработавших газов автотранспортных средств с бензиновыми двигателями.

1.3. Конструктивные и технологические особенности автомобильных каталитических нейтрализаторов.

1.4. Выводы, постановка цели и задач диссертационной работы.

Глава 2. Оценка экологической безопасности применения каталитических нейтрализаторов из условий их полного жизненного цикла.

2.1. Предпосылки для оценки экологической безопасности автомобильных нейтрализаторов в течение полного жизненного цикла.

2.2. Методология оценки жизненного цикла нейтрализатора.

2.3. Методика инженерного расчета экологической безопасности нейтрализатора в процессе его полного жизненного цикла.

2.4. Математическая модель и оценка с ее помощью динамики изменения экологического ущерба и эффекта от применения нейтрализаторов в процессе жизненного цикла.

Глава 3. Объект и методы исследований

3.1. Каталитический нейтрализатор для автомобилей семейства ВАЗ.

3.2. Объекты испытаний и используемое исследовательское оборудование.

3.3. Методики исследований нейтрализаторов на эффективность, прочностные качества, надежность работы и ресурс.

3.4. Анализ точности расчета экологического эффекта от применения автомобильного нейтрализатора с учетом его продукционного цикла

Глава 4. Исследования эффективных показателей нейтрализаторов, их надежности и ресурса.

Глава 5. Некоторые вопросы технологии производства нейтрализаторов.

5.1. Организация пооперационного и выходного контроля при производстве нейтрализаторов.

5.2. О статистическом анализе разброса характеристик аэродинамического сопротивления нейтрализаторов.

Проблема экологической безопасности автотранспорта требует от промышленности внедрения новых перспективных технологий, обеспечивающих автомобилю выполнение все более ужесточающихся нормативных требований по выбросу вредных веществ с отработавшими газами двигателей. Наряду с реализацией экологически чистых рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания важнейшим компонентом современной антитоксичной системы является каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя. К конструкции и выходным параметрам автомобильного нейтрализатора предъявляются жесткие, часто противоречивые, требования, связанные с параметрами его эффективности, надежности и ресурсом, согласованностью с работой всех других систем и узлов автомобиля и экологическим ущербом, как при его производстве, так и в процессе эксплуатации.

Все вышеперечисленное требует отработанной методологии оценки экологичности на всех стадиях жизнедеятельности автомобильного нейтрализатора, начиная с момента проектирования и кончая утилизацией после его физического износа в процессе эксплуатации. Несмотря на большое количество исследований по этой проблеме, для автомобильного нейтрализатора до сих пор не создана методология оценки его жизненного цикла на всех стадиях развития. Представляемая работа является первым шагом в этом направлении и имеет достаточную актуальность.

Выполненные в рамках представленной работы исследования проводились в соответствии с планами HHP и ОКР ОАО «АвтоВАЗагрегат» и ОАО «АвтоВАЗ».

Глава I. КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И В ЭКСПЛУАТАЦИИ

7. Основные результаты работы были доложены на международных и отечественных конгрессах и конференциях, в том числе на юбилейном международном конгрессе Федерации автомобильных инженеров (FISITA-98) в Париже, конференции автомобильных инженеров ААИ РФ, конференции Российской экологической академии и международных научно-технических конференциях МГТУ-МАМИ и ГТУ-МАДИ.

8. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ в отечественных научных журналах и в сборнике докладов международного конгресса FISITA-98.

9. Пять методик ускоренных моторных испытаний нейтрализаторов приняты Госстандартом в качестве официальных Рабочих Документов и введены в систему сертификации автомобильных изделий.

1. Большаков А. М. Автомобильные каталитические конвертеры// Химическая технология- 2000.-№ 1- с. 2- 12

2. Вырубов Д.Н., Иващенко Н.А. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей/ Под ред. Орлина А.С., Круглова М.Г.- М: Машиностроение, 1983.- 372 с.

3. Гусаров А.П. Исследование возможности снижения выбросов вредных веществ бензиновым двигателем в условиях городского движения // Автореф. диссертации на соиск. учен, степени к.т.н. М.: МАМИ, 1982.

4. Дербарембдикер А.Д., Трофименко Ю.В. Правовое обеспечение экологической чистоты автотранспортных средств// Автомобильная промышленность. 1992. - № 2. - с. 6 -8.

5. Ежегодник состояния загрязнения и выбросов вредных веществ в атмосферу городов и промышленных центров Российской Федерации (России). «Выбросы вредных веществ». Под. ред. Берлянда М.Е. Санкт-Петербург, 2001.412 с.

6. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания -М.: Машиностроение, 1981 -160с.

7. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. М. Энергия, 1975

8. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968. - 720 с.

9. Кутенев В.Ф. Учебное пособие по испытаниям автомобильных двигателей на токсичность. М.: МАМИ. 1992. 69 с.

10. Кутенев В.Ф., Гусаров А.П., Топунов В.Н. Исследование долей отдельных режимов в общем выбросе токсичных веществ автомобилем за ездовой цикл. Сб. конструкции автомобилей. М.: НИИНАвтопром, 1977. с. 22-29.

11. Кутенев В.Ф., Игнатович И.В., Топунов В.Н. Теория и практика оценки токсичности двигателей суммарным показателем. Автомобильная промышленность, 1982. №3.

12. Кутенев В.Ф., Игнатович И.В., Топунов В.Н. Теория и практика оценки токсичности двигателей суммарным показателем// Автомобильная промышленность. -1981. № 3. -С. 8-9.

13. Кутенев В.Ф., Звонов В. А., Козлов А.В. Оценка экологичности конструкции автомобиля по методике полного жизненного цикла// Проблемы конструкции двигателей: Сб.науч.тр./НАМИ.-1998.-с.З-11.

14. Звонов В.А., Козлов А.В., Кутенев В.Ф. Экологическая безопасность автомобиля в полном жизненном цикле./ М.: НАМИ, 2001.-248 с.

15. Кутенев В.Ф. Комплексное решение проблем снижения выбросов вредных веществ и расхода топлива автомобильными двигателями. / Автореф. диссертации докг. техн. наук. М.: МАМ И, 1990. - 45 с.

16. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Экологические воздействия автомобильных двигателей на окружающую среду И Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Автомобильный и городской транспорт. -1993. с. 1-136.

17. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука. -1965.-175 с.

18. ОСТ 37.001.054-86. Автомобили и двигатели. Выбросы вредных веществ. Нормы и методы определения.

19. Правила ЕЭК ООН № 83.03. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении выделяемых ими загрязняющих веществ.

20. Павловский А.Н. Измерение расхода и количества жидкостей, газов и паров, 1951.

21. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы / Б. Болин, Б.Р. Дис, Дж. Ягер, Р. Уоррик // Пер. с англ. П.: Гидрометеоиздат, 1989. - 557 с.

22. Пашков Е.В., Фомин Г.С., Красный Д.В. Международные стандарты ИСО 14000. Основы экологического управления.-М.: ИПК издательство стандартов, 1997.

23. Программа действий: повестка дня на 21 век и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро / Составитель М. Китинг. Center for our Common Future. - Geneva, 1993. - 70 c.

24. Райков И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания: Учебник для вузов -М.: Высшая школа, 1975 -320 с.

25. Ривкин C.JI. Термодинамические свойства газов.- М.: Энергия, 1973.- 288 с.

26. Румшинский J1.3. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука. -1971. -192 с.

27. Стефановский Б.С. и др. Испытания двигателей внутреннего сгорания. -М.: МАШГИЗ, 1972.

28. Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и др.; Под ред. В.Н.Луканина. Двигатели внутреннего сгорания // 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1985. - 311 с.

29. Химия горения / Гадинер У., Диксон Льюис Г., Цепнер Р. и др.; Под ред. У.Гардинера. Пер. с англ. Е.В.Мозжухина, М.Б. Прохорова. М.: Мир, 1988. -461 с.

30. Baba, N., Ohsawa, К. and Sugiura, S. (1996). Numerical Approach for Improving the Conversion Characteristics of Exhaust Catalysts Under Warming-Up Condition. SAE paper 962076.

31. Benson R.S., et al. The thermodynamics and Gas dynamics of Internal Combustion Engines.- Oxford: Clarendon Press, 1982 -86.

32. Bielaczyc, O., Merkisz, J.: Cold Start Emission for Normal and Low Ambient Temperatures Conditions. 30th International Symposium on Automotive Technology and Automation, Florence, Italy, June 97.

33. Bielaczyc, O., Merkisz, J.: Exhaust Emission from Passenger Cars During Engine Cold Start and Warm Up. SAE Technical Paper Series 970740.

34. Bird, R.B., W.E. Stewart, E.N Lightfoot. (1960). Transport phenomena. New York, John Wiley & Sons.

35. Chan, S. H. and Zhu, J. (1996). The Significance of High Value of Ignition Retard Control on the Catalyst Light off. SAE paper 962077.

36. Collier John G. (1972). Convective boiling and condensation. New York: McGraw-Hill Book Company.

37. Eade, D., Hurley, R. G., Rutter, В., "Fast Light off Underbody Catalyst Using Exhaust Gas Ignition (EGI)," SAE Paper 952417, 1995.

38. ECE Regulation 1 83: Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to the emisssion of pollutants according to engine fuel.

39. The Eco-indicator 95, manual for designers. Netherlands agency for energy and the environment/ November,-1996.

40. Nanyang Т., Zhu, J. (1997). Investigation of the Effect of High Values of Ignition Retard Control on Automotive Catalyst Light off. PhD Thesis,

41. Fuel Economy in road vehicles powered by spark ignition engines. Edited by J.C. Hilliard and G.S. Springer/ Plenum press,-New York,-1984.

42. Greening, P.: The Future Of European Emission Regulations. Conference. Engine and Environment, Graz, 1997.

43. Gulati, S. T. (1991). Ceramic Converter Technology for Automotive Emissions Control. SAE paper 911736.

44. Hauman D.J. et al. A Multi-step overall kinetic mechanism for the oxidation of hydrocarbons.//Combust. Sci. Technol. 1981. - 25. P. 219-235.

45. Heck, R. M., Hu, Z., Smaling, M., Amundsen, A. and Bourke, M. C. (1995). Close Coupled Catalyst System Design and ULEV Performance After 1050oC Aging. SAE paper 952415.

46. Heimrich, R. G., Albu, S. and Osborne, J. (1992). Electrically Heated Catalyst System Conversion on Two Current Technology Vehicles. SAE 920612.

47. Koltsakis, G. C., Konstantinidis, P. A. and Stamatelos, A. M. (1997). Development and Application Range of Mathematical Models for 3-Way Catalytic Converters. Applied Catalysis B: Environmental 12 (1997), pp.161-191.

48. Konstantinidis, P. A., Koltsakis, G. C. and Stamatelos, A. M. (1997). Transient Heat Transfer Modeling in Automotive Exhaust Systems. Proc Instn Mech Engrs, Vol. 211, Part C.

49. Kueper, P. F., Maus, W., Swars, H., Bruek, R. and Kaiser, F. W. (1994). Ultra Low Power Electrically Heated Catalyst System. SAE paper 940465.

50. Kuo, J.C, C.R. Morgan and H.G. Lassen. (1971). Mathematical modeling of CO and HC catalytic converter systems. SAE paper 710289.

51. Langen, P., Theissen, M., Mallog, J. and Zielinski, R. (1994). Heated Catalytic Converter Completing Technologies to Meet LEV Emission Standards. SAE paper 940470.

52. Lee, S. T. and Aris, R. (1977). On the Effects of Radioactive Heat Transfer in Monolith. Chemical Engineering Science, Vol. 32, pp. 827-837.

53. Moore, W. R. and Mondt, R. J. (1993). Predicted Cold Start Emission Reductions Resulting from Exhaust Thermal Energy Conservation to Quicken Catalytic Converter Light off. SAE paper 931087.

54. T. Nagatomo, T. Miyauchi, H. Tsuchya. Preliminary investigation for life cycle assessment (LCA) of shinkansen vehicles/Materials Technology Development Division Railway Technical Research Institute,-Japan.

55. Nicolas B.S. Ahouissoussi, Michael E. Wetzstein. Life-cycle costs of fuels: is biodiesel cost competitive for urban buses?/USDA Economic Research Service,-November,-1995.

56. Oh, S. H., Cavendish, J. C. and Hegedus, L. L. (1980). Mathematical Modeling of Catalytic Converter Light off: Single- Pellet Studies. AICheE Journal, Vol. 26, No.6.

57. Oser, P., Mueller, E., Hartel, G. R., "Novel Emission Technologies with Emphasis on catalyst Cold Start Improvements Status Report on VW- pierburg Burner/ Catalyst Systems," SAE Paper 940474, 1994

58. Pfalzgraf В., Otto E., Wirth A., Kuper P., Held W., Donnerstag A. The system development of electrically heated catalyst (EHS) for the LEV and EU-III legislation// SAE Prepr. 1 951072. -1995.

59. Pfalzgraf В., Otto E., Wirth A., "The System Development of Electrically Heated Catalyst (EHC) for the Lev and EU-3 Legislation," SAE Paper 951072.

60. R.Le Borgne, P.Feillard. Life cycle assessment: a practical automotive example. Collection of papers XXVII congress FISITA-98,-F98P524,-Paris,-1998.

61. Sullivan J.I., Costic M.M., Han W. Modifying automotive life-cycle assessment//Automotive Engineering International.-1998,-July,-c. 69-71.

62. Stetter, J. R. and K. F.Blurton (1980). Catalytic oxidation of CO and H2 mixtures in air. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 19,214 (1980).

63. Summers, J. C., Skowron, J. F., and Miller, M. J., "Use of Light off Catalysts to Meet the California LEV/ ULEV Standards," SAE Technical Paper Series 930386,1993.

64. Tabaczynsky R.J., Ferguson C.R., and Radhakrishnan K. "A Turbulent Entrainment Model for Spark Ignition Engine Combustion", SAE paper 770647(1977).

65. Takatsu, K., Kurogi, F., Matsue, A. and Kasaya, M. (1996). Dielectric Heating Catalytic Converter System for Reducing Cold-Start Emissions. SAE paper 960344.

66. Tamura, N., Matsumoto, S., Kawabata, M., Kojima, K., and Machida, M. (1996). The Development of an Automotive Catalyst Using a Thin Wall (4 mil/400cpsi) Substrate. SAE paper 960557.

67. Tanaka H. Excellent OSC Catalyst for High Temperature Applications. // XXVI FISITA congress. Praga. -1996. - p. 31.

68. Voltz, S. E., Morgan, C. R., Liederman, D. and Jacob, S. M. (1973). Kinetic Study of Carbon Monoxide and Propylene Oxidation on Platinum Catalysts. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., Vol. 12, No. 4, 1973.

69. Wendland, D. W. (1993). Automotive Exhaust System Steady State Heat Transfer. SAE 931085.

70. Yasgashi, Т., Yoshizake, K., Nagami, Т., Sugiuram, S., Yoshimaga, T. and Ohsawa, K. (1994). New Technology for Reducing the Power Consumption of Electrically Heated Catalysts. SAE paper 940464.

71. Vaneman G.L. Performance comparison of automotive catalytic converters: metal vs ceramic substrates// XXII FISITA congress. -1 905115. -1990.