автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах

На правах рукописи

СКРЯБИН МАКСИМ ЛЕОНИДОВИЧ

0034В5320

УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЯ 4ЧН 11,0/12,5 С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА ПРИ РАБОТЕ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ

Специальность 05.04.02 - тепловые двигатели

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0 2 лпр 2ггд

Санкт-Петербург - 2009

003465920

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор технических наук профессор

Лиханов Виталий Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук профессор

Петриченко Михаил Романович

доктор технических наук профессор Капустин Александр Александрович

Ведущая организация: Чебоксарский политехнический институт (филиал)

ГОУ ВПО «Московский государственный открытый университет», (г.Чебоксары)

Защита диссертации состоится 24 апреля 2009 г. в 13 30 на заседании диссертационного совета Д 220.060.05 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт-Петербург-Пушкин, Академический проспект, д. 23, ауд. 2529, факс 465-05-05, uchsekr@spbgau.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан и помещен на сайте http://www.spbgau.ru

«23» марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н. профессор

Т.Ю. Салова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время уменьшение загрязнения атмосферного воздуха токсичными веществами, выделяемыми автомобильным транспортом, является одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на человека и окружающую среду.

Среди всех видов транспорта именно автомобильный наносит наибольший ущерб окружающей среде. В России в местах повышенного загрязнения воздуха проживает около 64 млн. человек, среднегодовые концентрации загрязнителей воздуха превышают предельно допустимые более чем в 600 городах России.

Результаты исследований показывают, что тип двигателя, его конструктивные особенности, техническое состояние, регулировки основных систем и узлов, а также многочисленные эксплуатационные факторы существенно влияют на количество вредных выбросов с отработавшими газами (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

В исследованиях отечественных ученых отсутствуют данные по снижению содержания оксидов азота в современных дизелях, имеющих турбонадцув с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха (ПОНВ) и усовершенствованную систему топливо-подачи при работе на альтернативных видах топлива. Нужно отметить, что использование альтернативных видов топлива способствует не только экономии нефтяного топлива, но и позволяет улучшить эффективные и экологические показатели. Приоритетность использования природного газа, как наиболее перспективного экологически чистого альтернативного топлива, очевидна для многих стран мира.

Поэтому снижение содержания оксидов азота в ОГ дизелей с туробнаддувом и ПОНВ при работе на природном газе (ПГ) является актуальной научной задачей.

Связь с планами научных исследований. Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой № 24 плана НИР ФГОУ ВПО Вятская ГСХА (г. Киров) на 2006...2010 гг. (номер государственной регистрации 01.2.006-0989Г).

Целью исследований является улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах.

Практическое применение научной задачи состоит в улучшении экологических и эффективных показателей дизелей с турбонаддувом и ПОНВ, работающих на ПГ автобусов и грузовых автомобилей, эксплуатируемых на дорогах общего пользования, путем снижения содержания токсичных компонентов, в том числе оксидов азота в ОГ и экономии нефтяного моторного топлива.

Объект исследований: автомобильный дизель 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ (Д-245.7) жидкостного охлаждения, устанавливаемый на автомобили ГАЗ-3309 и автобусы ПАЗ-3205-70, работающий на альтернативном топливе - природном газе - по газодизельному процессу.

Предмет исследований: экологические, мощностные и экономические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ (Д-245.7) при работе на ПГ, процессы образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля.

Научную новизну работы представляют:

- результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ПГ на процессы образования и разложения оксидов азота, экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ с камерой сгорания (КС) ЦНИДИ;

- химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ с запальной порцией дизельного топлива (ДТ);

-математическая модель расчета содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ, с КС ЦНИДИ при работе на ПГ;

- результаты расчета показателей объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота в цилиндре и в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ;

- рекомендации по улучшению экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ путем снижения содержания оксидов азота в ОГ при работе дизеля на ПГ.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований.

Материалы диссертации используются в учебном процессе Вятской и Нижегородской государственных сельскохозяйственных академий, Чебоксарском политехническом институте (филиале) Московского государственного открытого университета при чтении лекций, выполнении курсовых работ и дипломном проектировании для студентов, обучающихся по специальностям 110301,190601 и 190603.

Экономическая эффективность. Годовой экономический эффект от экономии дизельного топлива составляет 43152 руб./год на один автомобиль ГАЗ-3309 при работе на ПГ при среднегодовом пробеге 60 тыс. км. (в ценах на 01.07.2008 г.). С учетом экономии от снижения токсичности ОГ срок окупаемости составит 0,86 года.

Апробация работы. Основные результаты и материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на 53-й научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Вятской ГСХА, 2006 г. (ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА», г. Киров); 6-ой, 7-ой и 8-ой городских научных конференциях аспирантов и соискателей «Науке нового века - знание молодых» 2006...2008 гг. (ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА», г. Киров); Региональной научно-практической конференции вузов приволжского региона «Инновации в образовательном процессе», 2006 г. (Чебоксарский институт (филиал) ГОУ ВПО «Московский государственный открытый университет», г.Чебоксары); Научно-практической конференции «Совершенствование технологии и средств механизации производства продукции растениеводства и животноводства», 2006 г. (НИИСХ Северо-Востока, г. Киров); 17-ой Региональной научно-практической конференции кафедр «Тракторы и автомобили» вузов Поволжья и Предуралья, 2007 г. (ФГОУ ВПО «Нижегородская ГСХА», г. Н. Новгород); I и 11-ой Всероссийских научно-практических конференциях «Наука - Технология - Ресурсосбережение», 2007, 2008 гг. (ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА», г. Киров); 1Х-ой и Х-ой Международных научно-практических конференциях «Мосоловские чтения», 2007, 2008 гг. (ГОУ ВПО «Марийский ГУ», г. Йошкар-Ола); Международной научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников, докторантов и аспирантов «Проблемы энергообеспечения предприятий АПК и сельских территорий», 2008 г. (ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский ГАУ», г. Санкт-Петербург-Пушкин); Международной научной конференции «Гидродинамика, механика, энергетические установки», 2008 г. (Чебоксарский политехнический институт (филиал) ГОУ ВПО «Московский государственный открытый университет», г.Чебоксары).

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 23 печатных работах, включая монографию объемом 9,43 п.л., 2 статьи в центральном журнале, входящем в перечень изданий ВАК РФ для публикации трудов соискателей ученых степеней и статей общим объемом 7,40 п.л„ 9 статей в сборниках трудов Международных и Всероссийских конференций. Без соавторов опубликовано 5 статей общим объемом 1,8 п.л.

На защиту выносятся следующие основные результаты исследований:

- результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ПГ на процессы образования и разложения оксидов азота, экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ с КС ЦНИДИ;

- химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ с запальной порцией ДТ;

- математическая модель расчета содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ, с КС ЦНИДИ при работе на ПГ;

- результаты расчета показателей объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота а цилиндре и в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ;

- рекомендации по улучшению экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ путем снижения содержания оксидов азота в ОГ при работе дизеля на ПГ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 202 страницах, в том числе 148 стр. текста, содержит 41 рисунок и 8 таблиц. Список литературы изложен на 14 стр. включает 188 наименований, в том числе 6 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложена научная новизна и практическая ценность работы, основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом разделе сделан анализ работ, посвященных исследованию образования и разложения оксидов азота. Большой вклад результатами теоретической работы и экспериментальных исследований в вопросах образования и разложения оксидов азота в результате высокотемпературного горения внесен такими учеными как С.А. Абрамов, B.JI. Аксенов, И.Л. Варшавский, H.A. Гуревич, О.И. Жегалин, JI.C. Заиграев, В.А. Звонов, Я.Б. Зельдович, C.B. Истомин, A.A. Капустин, А.Р. Кульчицкий, В.Ф. Кутенев, Н.В. Лавров, В.А. Лиханов, О.П. Лопатин, Р.В. Малов, В.А. Марков, A.B. Николаенко, В.В. Померанцев, Ю.П. Райзер, Н.Ф. Разлейцев, П.А. Садовников, A.M. Сайкин, Т.Ю. Салова, Ю.Б. Свиридов, И.Я. Сигал, В.И. Смайлис, П.П. Фесенко, Д.А. Франк-Каменецкий, А.И. Френкель, В.В. Фурса, B.C. Шкрабак и др.

Анализ результатов научных исследований показывает, что отечественными и зарубежными исследователями разработаны предпосылки и проведен ряд экспериментальных работ по изучению процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля. К сожалению, в отечественной литературе полностью отсутствуют численные данные о влиянии туробнаддува с ПОНВ на токсичность ОГ дизелей малой размерности.

Необходимо отмстить, что исследования, проводимые по использованию ПГ в качестве моторного топлива, чаще направлены на изучение эффективных показателей без изучения комплексного влияния на экологические показатели и показатели процесса сгорания в цилиндре дизеля. При применении турбонаддува с ПОНВ предполагается улучшение не только экологических, но и эффективных показателей, на основании чего можно предположить, что при использовании альтернативного вида топлива - природного газа можно не только сэкономить топливо нефтяного происхождения, но и улучшить экологические показатели за счет снижения содержания оксидов азота в ОГ.

В связи с выше изложенным можно предположить, что улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота является актуальной научной задачей, имеющей важное значение для улучшения экологической ситуации в стране и экономии нефтяного топлива. На основании поставленной цели сформулированы задачи исследований:

- провести лабораторно-стендовые и теоретические исследования влияния применения ПГ на процессы образования и разложения оксидов азота, экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ с КС ЦНИДИ;

б

-разработать химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ с запальной порцией ДТ;

- разработать математическую модель расчета содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ, с КС в поршне при работе на ПГ;

- провести расчет показателей объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота в цилиндре и в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ;

-разработать рекомендации по улучшению экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ путем снижения содержания оксидов азота в ОГ при работе дизеля на ПГ.

Во втором разделе предложены теоретические предпосылки по анализу процессов образования и разложения оксидов азота в КС дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ с запальной порцией ДТ.

При работе дизеля на ПГ с запальной порцией ДТ создаются высокие локальные концентрации активных центров цепных реакций, возникающих в результате окисления и распада углеводородов ПГ в окрестностях испаряющихся и горящих капель дизельного топлива. В этих условиях образование оксидов азота отличается двумя главными особенностями: во-первых, решающую роль в этом процессе играет не только тепловое, но и цепное ускорение реакций за счет высоких локальных концентраций активных частиц; во-вторых, процессы их образования тесно связаны конкуренцией в потреблении активных частиц и кислорода. Образование Ж)х происходит через сложные превращения продуктов реакций топливных радикалов с азотом метановоздушной смеси (МВС) газов в предпламенной и послепламенной зонах.

Горение МВС в цилиндре дизеля с ПОНВ, воспламененной распыленным ДТ, впрыснутым через многоструйную форсунку, увеличивает масштаб турбулентных пульсаций, что приводит к интенсификации тепломассообмена в факеле и значительно увеличивает скорость образования и разложения оксидов азота.

Используя результаты моделирования кинетических систем для расчета кинетики образования оксидов азота при горении ПГ и ДТ в условиях сгорания в дизелях, суммируя известные данные протекания элементарных реакций при сгорании ПГ и выделяя из них наиболее весомые, механизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля с ПОНВ можно представить в виде определенной последовательности этапов и ветвей образования промежуточных и конечных элементов, как это видно из рисунка 1.

При температурах, близких к максимальным, и большом количестве воздуха основными являются реакции окисления СН4, которые определяют тепловой режим в цилиндре газодизеля с ПОНВ. Образование и разложение N0 по термическому механизму Я.Б. Зельдовича происходит главным образом по реакциям цепей X, XI (рис. 1). Так как во время горения концентрация атомарного кислорода не доходит до равновесной, атомы азота не начинают цепной реакции. Таким образом, в газодизеле с ПОНВ основное количество термических оксидов азота образуется после окончания первой стадии горения МВС. Здесь происходит практически полный расход углеводородных топлив с образованием максимальных концентраций промежуточных продуктов сгорания.

В химических соединениях продуктов сгорания ПГ содержатся различные оксиды азота, термодинамическую устойчивость которых можно расположить в ряд по возрастанию:

Ы205, N204, N203, Ы02, М20, N0.

Закономерностью процессов образования оксидов азота в цилиндре дизеля с ПОНВ при работе на ПГ является то, что большая часть N0* образуется по термическому механизму Я. Б. Зельдовича. Количество термических N0* во много раз превосходит количеств всех остальных, образовавшихся в результате горения СН4.

Скорость горения распыленного ДТ в потоке МВС в общем случае определяется скоростями различных «элементарных» процессов. К ним относятся: прогрев, испарение, разгон и дробление капель ДТ, смешение паров ДТ и ПГ с окислителем, химические реакции и т. п.

На рис. 2 показано горение капли ДТ в турбулентном потоке метановоздушного вихря (МВВ) с избытком окислителя. При испарении топлива вокруг капли ДТ 1 образуется зона паров горючего 2, навстречу которой из среды диффундирует окислитель 5. В результате вокруг капли образуется горючая смесь. Горение полученной смеси происходит в

тонком слое 3, концентрация горючего в котором близка к стехиометрической. Толщина слоя 3, называемого фронтом горения, обычно составляет несколько долей миллиметра. Продукты сгорания 6 и 7, образующиеся в зоне горения 3, диффундируют в двух направлениях: в сторону капли - в зону паров горючего 2 и в противоположную сторону - в зону их догорания 4. Таким образом, объем, занимаемый факелом, делится на две части: внутреннюю, состоящую из паров топлива и продуктов сгорания, диффундирующих из фронта горения в сторону капли ДТ, и внешнюю, состоящую из продуктов сгорания и диффундирующего навстречу им воздуха. Вследствие пульсаций МВС фронт пламени теряет четкие очертания и местами разрывается.

Дробление капель ДТ в основном определяется двумя видами сил: силой, определяемой скоростным напором, действующим на каплю ДТ, и касательными силами трения.

Интенсивность сил первого вида характеризуется числом Вебера, а силы трения зависят от числа Рейнольдса:

= я(и-7.у)>_ (1); К, Л (2),

ст Ц

где - число Вебера; р, и " плотность и скорость СН4; И« * число Рейнольдса; V, а - скорость и диаметр капли ДТ; о - коэффициент поверхностного натяжения капли ДТ; ц - вязкость СН4.

Время деформации, предшествующей дроблению, представляет собой следующую зависимость:

/ Г

Рис. 2. Схема горения капли ДТ в турбулентном потоке МВС с избытком окислителя

(3)

где 11 зеля.

- время деформации; рдт - плотность ДТ; к - коэффициент, характеризующий КС ди-

Капля ДТ делится на две части, сразу после того как критерии дробления достигнут критического значения. В этих предположениях координата сечения, в котором происходит дробление, определяется условием:

, Рдт('Ли(1,0-у(1,0Га(1,0

Ф)

где - критическое значение числа Вебера; 1,1 - координаты сечения, в котором происходит дробление.

Скорость испарения единичной капли ДТ может быть представлена в виде:

\Уе* = -

(4)

Ms = rapDNu V* V"°, (5)

где D - коэффициент диффузии; Nu - число Нуссельта; vn - массовая концентра-1ия паров горючего на поверхности капли ДТ; vr„ - массовая концентрация паров горюче-о в бесконечности (полагается vr„= 0).

Уравнение теплового баланса, соответствующее режиму послойного испарения, имеет вид:

где Q, - тепловой поток, идущий к капле ДТ; Ts - температура поверхности капли ДТ; Т° - начальная температура капли ДТ; Сдт - теплоемкость ДТ; £(TS) - теплота испарения при температуре Ts.

Тепловой поток, идущий к капле ДТ, можно записать в виде:

Qs=raNucp(T-Ts), (7)

где Т - температура МВС в межкапельном пространстве; ср -среднее значение удельной теплоемкости при постоянном давлении в интервале температур T...TS.

Подставляя соотношения (5) и (7) в формулу (6), получим соотношение, определяющее температуру поверхности капли ДТ в режиме послойного испарения:

• с;(т-т.)=т^й_[сдт(т-т»)+4(т.)]. (8)

Для изотермического объемного режима испарения уравнение прогрева капли ДТ, соответствующее этой модели, имеет вид:

£ü+Vs^ = V!Gn. - (9)

dt s dx ' " w

где vt - концентрация паров ДТ на поверхности капли; Gra - скорость образования паров ДТ.

Скорость испарения капли ДТ зависит от теплообмена между газовой средой MBB и каплей. Время испарения капли ДТ найдем из уравнения теплового баланса, выражающего равенство количества теплоты, затрачиваемой на прогрев и испарение капли ДТ и теплоты, полученной каплей из окружающего ее потока МВС:

-РдтЫт« -T0)+X„]dv = qFdT, (10)

где Тк и То - температура кипения и начальная температура ДТ; ^ - теплота парообразования горючего; <3V = Fdr - уменьшение объема капли за промежуток времени dx; q -удельный тепловой поток из зоны горения, отнесенный к единице поверхности капли в единицу времени; F - поверхность капли в определенный момент времени.

Проинтегрировав уравнение (10) получим время полного сгорания капли ДТ, характеризующее время сгорания смеси в КС дизеля с ПОНВ при работе на ПГ:

■в Ч

где го и г - начальный и текущий радиусы капли, м.

В КС дизеля с ПОНВ при работе на ПГ между МВС и частицами ДТ происходит конвективный и лучистый теплообмен. Удельные тепловые потоки конвекции q», излучения q;, и коэффициент теплоотдачи конвекцией а* определяются из выражений:

Я, =о.(Т, -т.) (12); я. = а.(Т,-Т.) (13); а„ = ^,(14)

где ак, а„ - коэффициент теплоотдачи; Тг - температура среды в зоне теплообмена; Т5 - температура поверхности капли ДТ; Ыц - критерий Нуссельта; X - коэффициент теплопроводности среды; <1 - определяющий диаметр капли ДТ.

Для частиц малого размера, число Рейнольдса которых меньше 1, критерий Нуссельта равен:

Н„=2(1 + 0,008Ке"3). (15)

Коэффициент теплоотдачи излучением ал не зависит от размера капель ДТ. Поэтому для мелкораспыленных форсункой капель ДТ значения ак» ал и определяющим способом теплообмена между МВС и каплей ДТ является конвективный теплообмен, удельный тепловой поток которого выражается формулой (12).

Учитывая время деформации и скорость испарения капли ДТ, время полного сгора-. ния капли ДТ с учетом уравнения теплового баланса, выражающего равенство количества теплоты, затрачиваемой на прогрев и испарение капли ДТ и теплоты, полученной каплей из окружающего ее потока МВС определяем константу скорости горения:

Принимаем во внимание, что к ~ к7, где к' - константа скорости образования оксидов азота. С учетом константы скорости горения рассчитываем константу скорости реакций, дающих наиболее весомый вклад в процесс образования оксидов азота в цилиндре дизеля с ПОНВ, при работе на ПГ по уравнению:

(17)

Уравнение скорости образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ с ПОНВ с учетом уравнения Клайперона-Менделеева имеет вид:

^гж> _ Ю3Рпс к^гон -к^Гн +к^гнг0г -к^г0нг0 + к^г0 -к^г. + ¿Ф бпят^ [+к^гмг0г - к^гМ0г0+к^ -к;04+к;,гМг0г0 - к(24_

где к? - константа скорости ¡-той реакции; Г; - объемное содержание ¡-го компонента.

Изменение доли оксидов азота в продуктах сгорания, образовавшихся ранее:

(19)

Рассчитывая значения величин, входящих в выражение (17), и подставляя их, получаем значение константы скорости прямой реакции.

Результаты расчетов констант скоростей химических реакций образования и разложения оксидов азота, которые наиболее вероятны в цилиндре дизеля с турбонаддувом и ПОНВ, дающее наиболее весомый вклад в процесс образования и разложения оксидов азота представлены таблице 1.

Результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания гц0хтеОр и массовой концентрации Смохтор оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на ПГ и ДТ в зависимости от угла п.к.в. для номинальной частоты вращения п = 2400мин'1, ре= 0,947 МПа и частоты вращения максимального крутящего момента п= 1700мин'1, ре= 1,036 МПа при работе на оптимальных установочных угла опережения впрыскивания топлива (УОВТ) представлены на рис. 3 (оптимальный установочный УОВТ при работе на ДТ 0тр ™ 9° п.к.в. до в.м.т., при работе на ПГ ®впр = 7° п.к.в. до в.м.т.).

(18)

Таблица 1 - Результаты расчета основных реакций образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ

№ реакции Реакция Константа реакции, м3/кмоль-с

1 к, N + OH--+NO + H kj =1,05-10"

2 no+h4n+oh- kj = l,00-10n"e~MSt,a"

3 ^ н+о2->он-+о k'3 = l,20-10MT;°"e-!WT-

4 к он+о-»н+о2 k;= 1,85-1010

5 N2 + 0-»N0 + N kj = 7,60 10'°e~3*°00''r"

6 NO + N-^Nj.+ O ki =1,65-10'®

7 к, n+o2->no+o k^ = 6,40 • 106 Тг e"îl5IVT''

8 к, N0 + 0-»N + 02 k;=l,50-106Tie-|55a,,T-

9 к, n2+o2-+no+no

10 no+no^n2 +û2 k;0 =2,60-10'e-",2<VT-

11 n2o+o^>no+no k;, =13,84-10'e-"worr-

12 NO + NO->NjOtO =2,50-10,0e-'75,x,/r-

где Тпс - температура в конце расчетного участка, К.

Анализ результатов расчетов показывает, что максимальное теоретическое значение объемного содержания оксидов азота rNox и» тсор в цилиндре при работе дизеля на ДТ при п = 2400 мин"', ре = 0,947 МПа (рис. 3, а) составляет 966 ррт, максимальная массовая концентрация Смохмахтеор составляет 1,391 г/м3 при Фшхмахтеор= 13,0° п.к.в. после B.M.T. Объемное содержание оксидов азота гыохвыхкор в цилиндре в момент открытия выпускного клапана <рдахвыхтеоР = 130,0° п.к.в. после в.м.т. составляет 743 ррш при массовой концентрации CNOx вых тсор 1,069 г/м3.

Максимальное теоретическое значение объемного содержания оксидов азота гшхмахтетр в цилиндре при работе дизеля на ПГ при п = 2400 мин', р„ = 0,947 МПа составляет 941 ррт, максимальная массовая концентрация Смохмахтеор составляет 1,355 г/м3 при Фмохмахтеор= 15,5° п.к.в. после в.м.т. Объемное содержание оксидов азота rNOx вых „ор в цилиндре в момент открытия выпускного клапана ермох вых теоР = 130,0° п.к.в. после в.м.т. составляет 570 ррт при массовой концентрации Смохвыхтеор 0,820 г/м3. Снижение теоретического объемного содержания гцох вых теоР и теоретической массовой концентрации Смохвыхтеор оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при <Pnoxвыхтеор= 130,0"п.к.в. после в.м.т. составляет 23,3 %.

Максимальное теоретическое значение объемного содержания оксидов азота гмохмахиор в цилиндре при работе дизеля на ДТ при п= 1700мин"1, ре = 1,036 МПа (рис. 3, б) составляет 1041 ррт, максимальная массовая концентрация Смохмахтеор составляет 1,499 г/м3 при çnox мах теор= 7,0° п.к.в. после в.м.т. Объемное содержание оксидов азота fNOx вых теор В ЦИЛИНДре В МОМвНТ открытия выпускного клапана <f>NOx вых тсор ~ 130,0° П.К.В. после в-м.т. составляет 801 ррш при массовой концентрации CNox вых тсор =1,153 г/м3.

Максимальное теоретическое значение объемного содержания оксидов азота Гыохмахтеор в цилиндре при работе дизеля на ПГ при п *= 1700 мин"1, ре = 1,036 МПа составляет 957 ррт, максимальная массовая концентрация Смохмахтеор составляет 1,378 г/м3 при Ч^охмахтеор= 9,5 ° п.к.в. после в.м.т. Объемное содержание оксидов азота в цилиндре в момент открытия выпускного клапана фЮхвыхтеор= 130,0° п.к.в. после в.м.т. (выходное теоретическое значение в момент открытия выпускного клапана) составляет 603 ррш при массовой концентрации 0,868 г/м3. Снижение составляет 24,6 %.

В результате расчетов по экспериментальным данным

Г Ж)х расч И Сцохрасч в Чи"

линдре дизеля

4ЧН 11,0/12,5 при работе на ПГ подтверждена высокая сходимость полученных теоретических расчетов

гМОхтеор И Скохтеор На основании предложенного химизма процесса образования оксидов азота и разработанной математической модели для расчета скоростей реакций образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ. Разница между теоретическими и расчетными данными не превышает 4 %.

В третьем разделе рассмотрены особенности использования методик, которые применялись в экспериментальных исследованиях, а также созданные экспериментальные установки, используемые приборы и оборудование.

При монтаже оборудования и приборов, стендовых испытаниях дизеля, газовом анализе ОГ учитывались требования ГОСТа 14846-81, ГОСТа 17.2.1.02-76, ГОСТа 17.2.2.0184, ГОСТа 17.2.2.02-98, ГОСТа 17.2.2.05-97, ГОСТа Р 17.2.2.06-99, ГОСТа Р 17.2.2.072000, ГОСТа 27577-2000, ГОСТа 18509-88, ГОСТа Р ИСО 3046-1-99, ГОСТа Р ИСО 81787-99. Экспериментальная установка включала в себя электротормозной стенд 8АК-Ы670 производства Германии с балансирной маятниковой машиной, дизель 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ, измерительную аппаратуру, газобаллонное оборудование. Испытания проводились на всех нагрузочных и скоростных режимах работы дизеля с использованием летнего ди-

-10ВМТ10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120 130(р. град, п.к.в.

а)

1 N0* 1

ррт 900 800 700 600 500 400 300

/г Г теор г

II V N0 ..ыл

г"

МО; тах вор

\а N0 (те?

ЭХы IX тес

С но, |

г/м! 1,4 1,2 1,0 0,8

-10ВМТ10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130<р, град, п.к.в. б)

Рис. 3. Результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания Гмох и массовой концентрации Сгодх оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 ПОНВ при работе на ПГ и ДТ в зависимости от изменения угла п.к.в. двигателя при работе на оптимальных установочных УОВТ: а - п = 2400 мин, б - п = 1700 мин"1, --дизельный процесс,----газодизельный процесс

зелыюго топлива и моторного масла М-Ю-Д(м), ПГ для газобаллонных автомобилей из месторождения «Ямбургское».

Обработка индикаторных диаграмм рабочего процесса дизеля осуществлялась с помощью ПЭВМ по программе ЦНИДИ-ЦНИИМ. Отбор и анализ проб ОГ производился с помощью автоматической системы газового анализа АСГА-Т с соблюдением требований инструкции по эксплуатации. Для проведения стендовых испытаний дизеля при работе на природном газе использовался передвижной газовый заправщик на базе тракторного прицепа 2ПТС-4 и газобаллонного оборудования автомобиля ЗИЛ-1Э8А.

В четвертом разделе приведены результаты экспериментальных исследований по улучшению экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота. Исследования проводились с целью определения и оптимизации основных параметров работы дизеля при работе на ДТ и ПГ. Проведенные испытания показали, что дизель устойчиво работает на ПГ при соотношении на номинальном режиме: ПГ-80...85 %, запального ДТ - 15...20%.

На рис, 4, а представлено влияние применения природного газа на токсичность ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения установочного УОВТ.

сн,

N0,, ррт

500 400

300

т,%

0,25 0,20 0,15 0,10

СО,% 0,12 0,09 0,03 0,03

N О,

/

\с ДТ

гь

/

)

к п

) > к.

/

с, Э 1 \

\

п

Л

СНДТ. %

0,011 0,009 0,007 0,005

СОг,%

5,10

4.70

4,30

3,90 С,

ед-

ВовсЪ

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

Ттах. К

2400 2200 2300 1800 а 3,0 2,5 2,0

Гмсх,

ррт 700 600 500 400 300

11' ©.,

— /

¡м X,

Р те X

— -

...

'К рее с ю„

-

0** X — —

* '«я гГГ > >

ь? - 1--

*

К

МПа 16,0 14,0 12,0 С«э„ г/м' 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4

11" 0..

а)

б)

Рис. 4. Влияние применения природного газа в дизеле 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения установочного УОВТ при п = 2400 минрс = 0,947 МПа: а - на токсичность ОГ; б - на показатели процесса сгорания в цилиндре, объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в ОГ;--дизельный процесс,----газодизельный процесс

Сравнивая оптимальные установочные УОВТ следует отметить, что при п = 2400 мин'1, ре = 0,947 МПа содержание N0* в ОГ при работе дизеля на ПГ составляет 499 ррт, а при работе дизеля на ДТ - 650 ррт. Таким образом, снижение содержания оксидов азота при работе дизеля на ПГ на установочном УОВТ 0впр = 7° до в.м.т., п = 2400 мин'1, ре = 0,947 МПа составляет 151 ррт или 23 %. Для оптимальных установочных УОВТ характерна устойчивая работа дизеля, «жесткость» рабочего процесса (ёр/ёср)шах находится в пределах допустимых значений и составляет менее 1,0 МПа/град.

Снижение содержания оксидов азота при возрастающей температуре при работе дизеля на ПГ связано с температурной неравномерностью в зоне продуктов сгорания, а также с тем, что время нахождения продуктов сгорания в зоне максимальных температур снижается вследствие более интенсивного процесса сгорания топлива. При совместном использовании турбонаддува с ПОНВ при работе на ПГ снижается коэффициент избытка воздуха а, увеличивается скорость охлаждения продуктов сгорания, так как топливовоздушная смесь, поступающая в цилиндр, имеет более низкую температуру.

На рис. 4, б показано влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания в цилиндре, объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при п = 2400 мин''и ре = 0,947 МПа в зависимости от установочного УОВТ. Как видно из графиков с увеличением значения установочного УОВТ при работе дизеля на ДТ и ПГ возрастают объемное содержание гмох опыт и массовая концентрация С^ох опыт оксидов азота, а также максимальные давление газов pzmax и максимальная температура Ттах в цилиндре двигателя.

Сравнивая отимальные установочные УОВТ, следует отмеппь, что при п = 2400 мин происходит снижение значения объемного содержания rNox 0гшт и массовой концентрации Cnox опыт оксидов азота с 650 ррт и 0,936 r/м при работе дизеля на ДТ до 499 ррт и 0,718 г/м3 при работе дизеля на ПГ. Расчетные значения объемного содержания rNOx оаст и массовой концентрации Смохрасч составляют, соответственно, 715 ррт (1,029 г/м3) и 548 ррт (0,789 г/м ). Снижение объемного содержания гцохпыт и массовой концентрации Сиохопыт оксидов азота по опытным данным составляет, соответственно, 151 ррт и 0,218 г/м3 или 23 %. Незначительное увеличение расчетных значений объемного содержания Гмохрасч и массовой концентрации Смохрасч оксидов азота можно объяснить тем, что при движении ОГ до автоматической системы газового анализа происходит дальнейшее разложение оксидов азота на элементарные составляющие.

На рис. 5, а показано влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания, объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при п = 2400 мин "'и ре = 0,947 МПа в зависимости от изменения угла п.к.в. при работе на оптимальных УОВТ.

Из графиков видно, что при изменении угла п.к.в. rNOxмахра« и Cnox махрасч следуют сразу за максимальной температурой цикла и значительно превышают концентрацию оксидов азота в ОГ. Значение rNOxмахрасч в цилиндре при работе дизеля на ДТ составляет 929ррт, а значение CNoxмахрасч = 1,338 г/м3 при <Pnox мах расч= 13,0° п.к.в. после в.м.т. Объемное содержание rNOx вых расч в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Ч>ыохвыхрасч= 130,0° п.к.в. после в.м.т. составляет 715 ррт при массовой концентрации оксидов азота Cfjox вых расч = 1.029 г/м3.

При работе дизеля на ПГ значение rNOx «ах расч в цилиндре составляет 905 ррт, значение Cnox мах расч составляет 1,303 г/м3 при ф = 15,5° п.к.в. после в.м.т. Содержание rNOx „ых расч в цилиндре в момент открытия выпускного клапана фыох вых расч= 130,0° п.к.в. после в.м.т. составляет 548 ррт при массовой концентрации оксидов азота 0,789 г/м3. Снижение максимальных значений объемного содержания Гцох мах расч и массовой концентрации Cno* махрасч оксидов азота в цилиндре составляет 24 ррт или 0,034 г/м3.

Разница между значениями гко* вых расч и CNOxBb.xpac4 оксидов азота в цилиндре в момент открытия выпускного клапана составляет 167 ррт или 0,240 г/м3. Таким образом, при работе дизеля на ПГ происходит снижение выходных значений объемного содержания rNox вых расчи массовой концентрации Cnox вых расч оксидов азота на 23 %.

На рис. 5, б показано влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания в цилиндре, объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки.

Рис. 5. Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания, объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре и в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на оптимальных установочных УОВТ: а - в зависимости от изменения угла п.к.в. при п = 2400 мин "'и ре = 0,947 МПа; б - в зависимости от изменения нагрузки при п = 2400 мин" ; --дизельный процесс,----газодизельный процесс

Из графиков видно, что значение максимальной осредненной температуры Ттах при работе дизеля на ПГ на оптимальных установочных УОВТ увеличивается на 330 К или на 16%. При работе дизеля на ПГ максимальное давление процесса увеличивается на 0,8 МПа или на 6 %. Уменьшение коэффициента избытка воздуха а при работе дизеля на ПГ составляет 15 %. Объемное содержание гЮх опыт и массовая концентрация Снохопыт оксидов азота при работе дизеля на ПГ с возрастанием нагрузки увеличиваются соответственно с 365 ррт и 0,52 г/м3 на минимальной нагрузке при ре = 0,126 МПа до 499 ррт и 0,72 г/м3 при ре = 0,947 МПа. Снижение объемного содержания гШх 0ПЬ1Т и массовой концентрации Смо* опыт оксидов азота при работе дизеля па ПГ на оптимальных установочных УОВТ п = 2400 минсоставляет 151 ррт или 23 %.

На рис. 6 показано влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ, объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в ОГ при работе на оптимальных установочных УОВТ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала.

Из графиков видно, что при работе дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ на ПГ показатели процесса сгорания изменяются во всём диапазоне изменения частоты вращения коленчатого вала. При работе дизеля на ДТ с увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается объемное содержание оксидов азота в ОГ с 750 ррт при п= 1400 мин"1 до 650ррт при п = 2400 мин"1. Уменьшение объемного содержания N0, составляет 13,3 %. Массовая концентрация оксидов азота при увеличении частоты вращения коленчатого вала акже уменьшается с 1,08 г/м3 при п = 1400 мин"1 до 0,936 г/м3 при п = 2400 мин'1.

16

Рис. 6. Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ, объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в ОГ при работе на оптимальных установочных УОВТ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала:

--дизельный процесс,

----газодизельный процесс

Если рассматривать изменение показателей токсичности ОГ при работе дизеля на ПГ можно сделать следующие выводы: при увеличении частоты вращения уменьшается ГмОхопыт в ОГ от 583 ррш при п= 1400 мин"1 до 499 ррш при п = 2400 мин"1. Уменьшение содержания NOx составляет 14,4 %. Массовая концентрация оксидов азота Сшхопыт при увеличении частоты вращения коленчатого вала также уменьшается с 0,839 г/м3 при п = 1400 мин"1 до 0,718 г/м3 п = 2400 мин'1.

При работе дизеля на ПГ объемное содержание гШх0пыт и массовая концентрация Сцохопыт оксидов азота ниже в среднем на 20 % во всем диапазоне нагрузок и частот вращения коленчатого вала двигателя. Такой характер изменения показателей содержания NOx объясняется интенсификацией процессов разложения NOx в цилиндре дизеля при работе на ПГ.

В пятом разделе рассчитана эффективность использования природного газа в качестве моторного топлива в автомобильном дизеле 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при установке на автомобиль ГАЗ-3309. При переходе на ПГ годовой экономический эффект от экономии дизельного топлива с. учетом снижения вредного воздействия на окружающую среду составляет 44812 руб./год на один автомобиль ГАЭ-3309 при среднегодовом пробеге 60 тыс. км. (в ценах на 01.07.2008 г.). С учетом экономии от снижения токсичности ОГ срок окупаемости составит 0,86 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании проведенных лабораторно-стендовых исследований работы дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ (Д- 245.7) обоснована возможность улучшения экологических показателей дизеля при использовании ПГ, в частности снижения содержания оксидов азота в ОГ, экономии ДТ, улучшения эффективных показателей. Определены оптимальные установочные УОВТ: при работе дизеля на ПГ оптимальный установочный УОВТ @впр = Т до в.м.т., при работе на ДТ ©,пр = 9° до в.м.т.

2. На основании теоретических исследований предложены химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ и математическая модель расчета содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ.

3. Теоретическими исследованиями рабочего процесса в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ определены значения rN0XTeoP и СцоХПоР в зависимости от угла п.к.в. и установлено, что для дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе с

1400 1600 1800 2000 2200 2400 п, мин

оптимальными установочными УОВТ при п = 2400 мин *' и ре = 0,947 МПа максимальные значения Скохмахтеор снижаются с 1,391 г/м3 при работе на ДТ до 1,355 г/м3 при работе на ПГ; максимальные значения гШх ^ ткр снижаются с 966 ррт при работе на ДТ до 941 ррш при работе на ПГ; снижение значений объемного содержания гц0хтеор и массовой концентрации Скох тсор оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при одинаковом положении коленчатого вала, соответствующем максимальному содержанию оксидов азота в цилиндре при работе на ДТ составляет 4,8 %; выходные значения СШх вых теор снижаются с 1,069 г/м3 при работе на ДТ до 0,820 г/м3 при работе на ПГ (на 23 %); выходные значения гшх выхтсор снижаются с 740 ррш при работе на ДТ до 570 ррш при работе на ПГ (на 23 %).

4. Определены опытные значения Гу0х опыт и СКОх опыт в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ в зависимости от установочного УОВТ при п = 2400 мин"1, рЕ = 0,947 МПа и при п = 1700 минре = 1,036 МПа: при работе на ПГ изменение установочного УОВТ 0,пр с 5° до 9° до в.м.т. при п = 2400 мин'1 и ре = 0,947 МПа приводит к изменению Смох опыт с 0,432 до 0,756 г/м3 (увеличение на 75 %). При работе на ДТ изменение установочного УОВТ с 7° до 11° до в.м.т. при п = 2400 мин'1 и ре = 0,947 МПа приводит к изменению СЫОхогшт с 0,864 до 0,993 г/м3 (увеличение на 15 %). При работе на оптимальных УОВТ снижение СмоХОпыт при работе на ПГ составляет 0,218 г/м3, т.е. 23 %; при работе на ПГ изменение установочного УОВТ в„:р с 5° до 9° до в.м.т. при п= 1700мин'1 и ре = 1,036 МПа приводит к изменению СКОх(шь;т с 0,619 до 0,792 г/м3 (увеличение на 28 %).

5. Исследованиями рабочего процесса в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ и проведенными расчетами определены гмох расч и Снох расч в зависимости от угла п.к.в. и установлено, что для дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе с оптимальными установочными УОВТ при п = 2400 мин"1 и ре = 0,947 МПа максимальные значения Смохмахрасч снижаются с 1,338 г/м3 при работе на ДТ до 1,303 г/м3 при работе на ПГ; максимальные значения Гцохмюрюч снижаются с 929 ррт при работе на ДТ до 905 ррш при работе на ПГ; снижение значений объемного содержания гКОх расч и массовой концентрации Очох расч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при одинаковом положении коленчатого вала, соответствующем максимальному содержанию оксидов- азота в цилиндре при работе на ДТ составляет 4,8%; выходные значения Смохвыхрасч снижаются с 1,029 г/м при работе на ДТ до 0,789 г/м3 при работе на ПГ (на 23 %); выходные значения гыохвыхрасч снижаются с 715 ррт при работе на ДТдо 548 ррт при работе наПГ(на 23 %).

6. Определены опытные значения Гкохопыт и Скопит в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПНОВ при работе на ДТ и ПГ, в зависимости от изменения нагрузки: при оптимальных установочных УОВТ на режиме номинальной нагрузки при п = 2400 мин'1 и ре = 0,947 МПа происходит снижение объемного содержания г^ох опыт и массовой концентрации 0ПЬ1Т оксидов азота с 650 ррт и 0,936 г/м3 при работе на ДТ до 499 ррт и 0,720 г/м3 при работе на ПГ, т.е. на 23 %; при оптимальных установочных УОВТ на режиме максимального крутящего момента при п = 1700 мин"1 и ре = 1,036 МПа происходит снижение объемного содержания и массовой концентрации СМОх0гют оксидов азота на 24 %.

7. Определены опытные значения гЮхопыт и Сцохопыт в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ, в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала при оптимальных установочных УОВТ: при работе дизеля на ДТ при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя с п = 1400 мин"1 до п = 2400 мин"1 происходит уменьшение гМОх опыт с 750 до 650 ррт и Смохопыт с 1,08 до 0,936 г/м3; при работе дизеля на ПГ при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя с п= 1400 мин'1 до п - 2400 мин"1 происходит уменьшение объемного содержания гЖ)хопыт с 583 до 499 ррт и массовой концентрации Стхалит с 0,839 до 0,718 г/м3.

При работе дизеля на ПГ Гмохопш и СМОх0гшт в ОГ ниже в среднем на 20 % во всем диапазоне изменения частот вращения коленчатого вала двигателя.

8. Годовой экономический эффект от экономии дизельного топлива составляет 43152 руб./год на один автомобиль ГАЭ-3309 при работе на ПГ при среднегодовом пробеге 60 тыс. км. (в ценах на 01.07.2008 г.). С учетом экономии от снижения токсичности ОГ срок окупаемости составит 0,86 года.

Положения диссертации опубликованы в 23 работах, основпые из которых следующие:

Монография:

1. Лиханов В.А., Лопатин О.П., Скрябин М.Л. Исследование процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе: монография. - Киров: Вятская ГСХА, 2008. -150 с.

Статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ:

2. Улучшение эффективных показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе / М.Л. Скрябин [и др.]. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2008. - № 6. - С. 19-21.

3. Улучшение токсических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе / М.Л. Скрябин [и др.]. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2008. - № 7. - С. 6-7.

Статьи:

4. Скрябин М.Л. Особенности методики проведения стендовых испытаний по снижению содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 4ЧН 11,0/12,5 путём применения компри-мированного природного газа и охлаждения наддувочного воздуха // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: межвуз. сб. науч. тр. - СПб. - Киров: Российская Академия транспорта - Вятская ГСХА, 2006. - Вып. 4. - С. 230-234.

5. Скрябин М.Л. Сгорание запальной дозы дизельного топлива в метановоздушной смеси. // Повышение технике - экономических и экологических показателей двигателей, тракторов, автомобилей в сельскохозяйственном производстве: сб. науч. тр. 17-ой науч. - практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. - Н.Новгород, НГСХА, 2007. - С. 147-152.

6. Скрябин М.Л. Особенности образования оксидов азота при сгорании природного газа в цилиндре дизеля // Повышение технико - экономических и экологических показателей двигателей, тракторов, автомобилей в сельскохозяйственном производстве: сб. науч. тр. 17-ой науч. - практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. - Н.Новгород: НГСХА, 2007. - С. 153-159.

7. Гребнев A.B., Скрябин М.Л. Динамическая модель горения капель дизельного топлива в цилиндре газодизеля. // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: сб. науч. тр. I Всероссийской науч. - практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение». - Киров: Вятская ГСХА, 2007. - С. 163-166.

8. Лопатин О.П, Скрябин М.Л. Исследование образования оксидов азота и показателей процесса сгорания в цилиндре дизеля с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: сб. науч. тр, II Всероссийской науч. практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение». - СПб. - Киров: Российская Академия транспорта - Вятская ГСХА, 2008. - Вып. 5. - С. 205-209.

9. Лопатин О.П, Скрябин М.Л. Снижение оксидов азота в отработавших газах дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе в зависимости от нагрузки // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: сб. науч. тр. II Всероссийской науч. практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение». -СПб. - Киров: Российская Академия транспорта - Вятская ГСХА, 2008. - Вып. 5. - С. 215-220.

10. Улучшение эффективных показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением надувочного воздуха при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения / М.Л. Скрябин [и др.]. // Гидродинамика больших скоростей: сб. тр. Межд. науч. конф. «Гидродинамика, механика, энергетические установки». - Чебоксары: ЧПИ МГОУ, 2008.-С. 711-718.

Заказ № 78, Подписано к печати 10 марта 2009 г. Объем 1,00 п.л. Тираж 100 экз. Бумага офсетная. Цена договорная. 610017, Киров, Вятская ГСХА, Октябрьский проспект, 133. Отпечатано в типографии ВГСХА, г. Киров, 2009

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Влияние отработавших газов автомобильного транспорта на окружающую среду

1.2. Методы снижения содержания оксидов азота в отработавших газах дизелей

1.3. Образование оксидов азота при сгорании природного газа и дизельного топлива в дизелях с турбонаддувом и ПОНВ

1.3.1. Образование термических оксидов азота в процессе горения углеводородных то плив

1.3.2. Образование оксидов азота из гемиоксида азота в процессе горения углеводородных топлив

1.3.3. Образование быстрых оксидов азота в процессе горения углеводородных топлив

1.3.4. Образование топливных оксидов азота в процессе горения углеводородных топлив '

1.4. Задачи исследований

2. ТЕОРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА В ЦИЛИНДРЕ ДИЗЕЛЯ 4ЧН 11,0/12,5 С ПОНВ ПРИ РАБОТЕ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ

2.1. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на природном газе

2.2. Математическая модель расчета содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на природном газе

2.3. Теоретические расчеты объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на природном газе

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Объект испытаний

3.2. Методика стендовых исследований работы дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ на природном газе

3.3. Методика обработки результатов исследований

4. УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЯ 4ЧН 11,0/12,5 С ПОНВ ПРИ РАБОТЕ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ 115 4.1. Влияние применения природного газа на эффективные и экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе дизеля на природном газе в зависимости от изменения установочного УОВТ

4.1.1. Влияние применения природного газа на эффективные показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе дизеля на ПГ в зависимости от изменения установочного УОВТ

4.1.2. Влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения установочного 119 УОВТ

4.2. Влияние применения природного газа на эффективные и экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки

4.2.1. Влияние применения природного газа на эффективные показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки

4.2.2. Влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения нагрузки

4.3. Влияние применения природного газа на эффективные и экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала >

4.3.1. Влияние применения природного газа на эффективные показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала

4.3.2. Влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала

4.4. Влияние применения природного газа на объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в отработавших газах и показатели процесса сгорания в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ

4.4.1. Влияние применения природного газа на объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в отработавших газах и показатели процесса сгорания в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от изменения установочного УОВТ

4.4.2. Влияние применения природного газа на показатели процесса сгорания, объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ в зависимости от угла поворота коленчатого вала

4.4.3. Влияние применения природного газа на объемное содержание и массовую концентрацию оксидов азота в отработавших газах и показатели процесса сгорания в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ на различных нагрузочных режимах

В настоящее время уменьшение загрязнения атмосферного воздуха токсичными веществами, выделяемыми промышленными предприятиями и автомобильными транспортом, является одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на человека и окружающую среду. Материальный ущерб, вызываемый загрязнением воздуха автомобильным транспортом, трудно оценить.

Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта являются составной частью экологической безопасности страны. Значимость и острота этой проблемы растет с каждым годом. В инфраструктуре транспортной отрасли России насчитывается около 4 тыс. крупных и средних ав-. тотранспортных предприятий, занятых пассажирскими и грузовыми перевозками. Рост автопарка, изменение форм собственности и видов деятельности существенно не повлияли на характер воздействия автотранспорта на окружающую природную среду. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств увеличивается в год в среднем на 5 %. В крупных мегаполисах это значение достигает 10 %.

Среди всех видов транспорта автомобильный наносит наибольший ущерб окружающей среде. В России в местах повышенного загрязнения воздуха проживает около 64 млн. человек, среднегодовые концентрации загрязнителей воздуха превышают предельно допустимые более чем в 600 городах России.

Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с ОГ более 200 различных компонентов. Токсичные компоненты, содержащиеся в ОГ распространяются и трансформируются в атмосфере по определенным закономерностям. Твердые частицы размером более 0,1 мм оседают на подстилающих поверхностях в основном из-за действия гравитационных сил. Частицы, размер которых менее 0,1 мм, а также газовые примеси в виде СО, CnHm, NOx распространяются в атмосфере под воздействием процессов диффузии. Они вступают в процессы физико-химического взаимодействия между собой и с компонентами атмосферы, и их действие проявляется на локальных территориях в пределах определенных регионов.

Степень загрязнения атмосферного воздуха зависит от возможности переноса рассматриваемых загрязняющих веществ на значительные расстояния, уровня их химической активности, метеорологических условий распространения. Компоненты вредных выбросов с повышенной реакционной способностью, попадая в свободную атмосферу, взаимодействуют между собой и компонентами атмосферного воздуха. Реакции синтеза и распада, окисления и восстановления осуществляются между газообразными компонентами загрязняющих веществ и атмосферным воздухом. Некоторые процессы химических преобразований начинаются непосредственно с момента поступления выбросов в атмосферу, другие - при появлении для этого благоприятных условий - необходимых реагентов, солнечного излучения, других факторов.

Если среди легкового автотранспорта преимущественную роль занимают бензиновые двигатели, то среди автобусов, грузовых автомобилей, сельскохозяйственной техники преобладают дизели. Особый интерес вызывает их совершенствование в плане улучшения мощностных и экологических показателей.

Вопросами образования и разложения оксидов азота в разное время занимались как С.А. Абрамов, B.J1. Аксенов, В.П. Васильев, И.Л. Варшавский, Г.В. Гетманец, Н.А. Гуревич, К.Е. Долганов, О.И. Жегалин, Л.С. Заиграев, В.А. Звонов, Я.Б. Зельдович, С.В. Истомин, А.А. Капустин, А.Р. Кульчицкий, В.Ф. Кутенев, Н.В. Лавров, В.А. Лиханов, О.П. Лопатин, Р.В. Малов, В.А. Марков, А.В. Николаенко, В.В. Померанцев, Ю.П. Райзер, Н.Ф. Разлей-цев, П.А. Садовников, A.M. Сайкин, Т.Ю. Салова, Ю.Б. Свиридов, И.Я. Сигал, В.И. Смайлис, П.П. Фесенко, Д.А. Франк-Каменецкий, А.И. Френкель, В.В. Фурса, B.C. Шкрабак, В.В. Эфрос и другие.

Результаты исследований показывают, что тип двигателя, его конструктивные особенности, техническое состояние, регулировки основных систем и узлов, а также многочисленные эксплуатационные факторы существенно влияют на количество вредных выбросов с ОГ ДВС.

В исследованиях отечественных ученых отсутствуют данные по снижению содержания оксидов азота на современных дизелях, имеющих турбонад-дув с ПОНВ и усовершенствованную систему топливоподачи. На основании исследований зарубежных ученых, можно предположить, что турбонаддув с ПОНВ существенно повлияет на содержание токсичных компонентов в ОГ дизелей. Нужно отметить, что при использовании альтернативных видов топлива мы сможем не только сэкономить нефтяное топливо, но и улучшить эффективные и экологические показатели.

Приоритетность природного газа, как наиболее перспективного экологически чистого альтернативного топлива, очевидна для многих стран мира. В Канаде, Бразилии, Новой Зеландии, Аргентине, Италии, Голландии, Франции и других странах успешно действуют национальные программы перевода автотранспорта, в первую очередь городского, на ПГ.

В связи с выше изложенным, научная задача этой работы сформулирована как улучшение экологических показателей дизеля с турбонаддувом и ПОНВ при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах.

Целью исследований является улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах.

Практическое применение научной задачи состоит в улучшении экологических и эффективных показателей дизелей с турбонаддувом и ПОНВ, работающих на ПГ автобусов и грузовых автомобилей, эксплуатируемых на дорогах общего пользования, путем снижения содержания токсичных компонентов за счет снижения содержания оксидов азота в ОГ и экономии нефтяного моторного топлива.

Объект исследований: автомобильный дизель 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ (Д-245.7) жидкостного охлаждения, устанавливаемый на автомобили ГАЗ-ЗЭ09 и автобусы ПАЗ-3205-70, работающий на альтернативном топливе - природном газе.

Предмет исследований: экологические, мощностные и экономические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ, процессы образования и разложения оксидов азота в цилиндре и в ОГ дизеля.

Научную новизну работы представляют:

- результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ПГ на процессы образования и разложения оксидов азота, экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ с КС ЦНИДИ;

- химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ с запальной порцией ДТ;

- математическая модель расчета содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ, с КС ЦНИДИ при работе на ПГ;

- результаты расчета показателей объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота в цилиндре и в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ;

- рекомендации по улучшению экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ путем снижения содержания оксидов азота в ОГ при работе дизеля на ПГ.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Материалы диссертации используются в учебном процессе Вятской и Нижегородской государственных сельскохозяйственных академий, Чебоксарском политехническом институте (филиале) Московского государственного открытого университета при чтении лекций, выполнении курсовых работ и дипломном проектировании для студентов, обучающихся по специальностям 110301, 190601 и 190603.

Годовой экономический эффект от экономии дизельного топлива составляет 43152 руб./год на один автомобиль ГАЭ-3309 при работе на ПГ при среднегодовом пробеге 60 тыс. км. (в ценах на 01.07.2008 г.). Экономический эффект с учетом снижения содержания токсичных компонентов в ОГ при работе дизеля на ПГ составил 46812 рублей на один автомобиль в год.

Связь с планами научных исследований. Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой № 24 плана НИР ФГОУ ВПО Вятская ГСХА (г.Киров) на 2006.2010 гг. (номер государственной регистрации 01.2.006-0989 Г).

На защиту выносятся следующие положения и основные результаты исследований:

- результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ПГ на процессы образования и разложения оксидов азота, экологические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ с КС ЦНИДИ;

- химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ с запальной порцией ДТ;

- математическая модель расчета содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН11,0/12,5 с ПОНВ, с КС ЦНИДИ при работе на ПГ;

- результаты расчета показателей объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота в цилиндре и в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ;

- рекомендации по улучшению экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ путем снижения содержания оксидов азота в ОГ при работе дизеля на ПГ.

Апробация работы. Основные результаты и материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на 53-й научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Вятской ГСХА, 2006 г. (ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА», г. Киров); 6-ой, 7-ой и 8-ой городских научных конференциях аспирантов и соискателей «Науке нового века - знание молодых» 2006.2008 гг. (ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА», г. Киров); Региональной научно-практической конференции вузов приволжского региона «Инновации в образовательном процессе», 2006 г. (Чебоксарский институт (филиал) ГОУ ВПО «Московский государственный открытый университет», г.Чебоксары); Научно-практической конференции «Совершенствование технологии и средств механизации производства продукции растениеводства и животноводства», 2006 г. (НИИСХ Северо-Востока, г. Киров); 17-ой Региональной научно-практической конференции кафедр «Тракторы и автомобили» вузов Поволжья и Предуралья, 2007 г. (ФГОУ ВПО «Нижегородская ГСХА», г. Н. Новгород); I и П-ой Всероссийских научно-практических конференциях «Наука - Технология - Ресурсосбережение», 2007, 2008 гг. (ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА», г. Киров); IX-ой и Х-ой Международных научно-практических конференциях «Мосоловские чтения», 2007, 2008 гг. (ГОУ ВПО «Марийский ГУ», г. Йошкар-Ола); Международной научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников, докторантов и аспирантов «Проблемы энергообеспечения предприятий АПК и сельских территорий», 2008 г. (ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский ГАУ», г. Санкт-Петербург-Пушкин); Международной научной конференции «Гидродинамика, механика, энергетические установки», 2008 г. (Чебоксарский политехнический институт (филиал) ГОУ ВПО «Московский государственный открытый университет», г.Чебоксары).

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 23 печатных работах, включая монографию объемом 9,43 п.л., 2 статьи в центральном журнале, входящем в перечень изданий ВАК РФ для публикации трудов соискателей ученых степеней и статей общим объемом 7,40 п.л., 9 статей в сборниках трудов Международных и Всероссийских конференций. Без соавторов опубликовано 5 статей общим объемом 1,8 п.л.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

На основе теоретических, расчетно-теоретических и экспериментальных исследований получены следующие результаты.

1. На основании проведенных лабораторно-стендовых исследований рабочего процесса дизеля 4ЧН 11,0/12,5 С ПОНВ (Д- 245.7) при работе на ПГ обоснована возможность улучшения экологических показателей дизеля путем применения ПГ, в частности снижения оксидов азота в ОГ, экономии дизельного топлива, улучшение эффективных показателей.

2. На основании теоретических исследований предложены: химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ; математическая модель расчета содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ.

3. Определены оптимальные установочные УОВТ: при работе дизеля на ПГ оптимальный установочный УОВТ 0впр = 7° до в.м.т., при работе на ДТ 0впр = 9° до В.м.т.

4. Теоретическими исследованиями рабочего процесса в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ определены значения гыох теор и Cnox теор в зависимости от угла п.к.в.

Установлено, что для дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе с оптимальными установочными УОВТ при п = 2400 мини ре = 0,947 МПа: максимальные значения Cnox мах теор снижаются с 1,391 г/м при работе на ДТ до 1,355 г/м3 при работе на ПГ. максимальные значения rNox мах теор снижаются с 966 ppm при работе на ДТ до 941 ppm при работе на ПГ. снижение значений объемного содержания rNOxTeop и массовой концентрации Сэдох теор оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при одинаковом положении коленчатого вала, соответствующем максимальному содержанию оксидов азота в цилиндре при работе на ДТ составляет 4,8 %.

- выходные значения С^ох вых теор снижаются с 1,069 г/м3 при работе на ДТ до 0,820 г/м3 при работе на ПГ (на 23 %).

- выходные значения Гнох вых теор снижаются с 740 ppm при работе на ДТ до 570 ppm при работе на ПГ (на 23 %).

При работе с оптимальными установочными УОВТ при п = 1700 мин"1 и ре = 1,036 МПа: о

- максимальные значения Cnox мах теор снижаются с 1,499 г/м при работе ^ на ДТ до 1,378 г/м при работе на ПГ (на 8,1 %).

- максимальные значения rNOx мах расч снижаются с 1041 ppm при работе на ДТ до 957 ppm при работе на ПГ (на 8,1 %).

- снижение значений объемного содержания rNOxTeoP и массовой концентрации Смохтеор оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при одинаковом положении коленчатого вала, соответствующем максимальному содержанию оксидов азота в цилиндре при работе на ДТ составляет 13,5 %. о

- выходные значения Cnox вых теор снижаются с 1,153 г/м при работе на ДТ до 0,868 г/м3 при работе на ПГ (на 24 %).

- выходные значения Гнох вых теор снижаются с 801 ppm при работе на ДТ до 603 ppm при работе на ПГ (на 24 %).

5. Определены опытные значения объемного содержания rNOx опыт и массовой концентрации CNOx опыт оксидов азота в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ в зависимости от установочного УОВТ при п = 2400 мин"1, ре = 0,947 МПа и при п = 1700 мин"1, ре = 1,036 МПа:

- при работе на ПГ изменение установочного УОВТ 0впр с 5° до 9° до в.м.т. при п = 2400 мин"1 и ре = 0,947 МПа приводит к изменению Скопит с 0,432 до 0,756 г/м3 (увеличение на 75 %). При работе на ДТ изменение установочного УОВТ с 7° до 11° до в.м.т. при п = 2400 мин"1 и ре = 0,947 МПа л приводит к изменению Сшхопыт с 0,864 до 0,993 г/м (увеличение на 15 %).

При работе на оптимальных УОВТ снижение CNOx опыт при работе на ПГ соо ставляет 0,218 г/м , т.е. 23 %. при работе на ПГ изменение установочного УОВТ 0впр с 5° до 9° до в.м.т. при п= 1700 мин"1 и ре = 1,036 МПа приводит к изменению См0х0пыт с 0,619 до 0,792 г/м3 (увеличение на 28 %). При работе на ДТ изменение установочного УОВТ с 7° до 11° до в.м.т. при п= 1700 мин"1 и ре= 1,036 МПа приводит к изменению Ск0х0пыт с 0,885 до 1,08 г/м3 (увеличение на 22%). При работе на оптимальных УОВТ снижение Cnox опыт при работе на ПГ составляет 0,247 г/м3, т.е. 24 %.

6. Исследованиями рабочего процесса в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ДТ и ПГ и проведенными расчетами определены Гмох расч и Скох расч в зависимости от угла п.к.в.

Установлено, что для дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе с оптимальными установочными УОВТ при п = 2400 мин"1 и ре = 0,947 МПа: о максимальные значения Cnox мах расч снижаются с 1,338 г/м при работе на ДТ до 1,303 г/м3 при работе на ПГ (на 2,6 %). максимальные значения rNOx мах Расч снижаются с 929 ррш при работе на ДТ до 905 ррш при работе на ПГ (на 2,6 %). снижение значений объемного содержания гмохрасч и массовой концентрации CNOxpac4 оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при одинаковом положении коленчатого вала, соответствующем максимальному содержанию оксидов азота в цилиндре при работе на ДТ составляет 4,8 %. выходные значения Cnox выхрасч снижаются с 1,029 г/м при работе на ДТ до 0,789 г/м3 при работе на ПГ (на 23 %). выходные значения Гмохвыхрасч снижаются с 715 ррш при работе на ДТ до 548 ppm при работе на ПГ (на 23 %).

При работе с оптимальными установочными УОВТ при п = 1700 мин'1 и рс = 1,036 МПа:

-максимальные значения CNOx мах расч снижаются с 1,441 г/м при работе на ДТ до 1,324 г/м при работе на ПГ (на 8,1 %).

- максимальные значения rNOxMaxpac4 снижаются с 1001 ррш при работе на ДТ до 920 ррш при работе на ПГ (на 8,1 %).

- снижение значений объемного содержания Гмохрасч и массовой концентрации Смохрасч оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при одинаковом положении коленчатого вала, соответствующем максимальному содержанию оксидов азота в цилиндре при работе на ДТ составляет 13,5 %. о

- выходные значения Смох вых расч снижаются с 1,108 г/м при работе на ДТ до 0,835 г/м3 при работе на ПГ (на 24 %).

- выходные значения rNOx вых расч снижаются с 770 ррш при работе на ДТ до 580 ррш при работе на ПГ (на 24 %).

7. Определены значения Гмохопыт и Смохопыт в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПНОВ при работе на ДТ и ПГ, в зависимости от изменения нагрузки:

- при оптимальных установочных УОВТ на режиме номинальной нагрузки при п = 2400 мин"' и ре = 0,947 МПа происходит снижение объемного содержания Гмохопыт и массовой концентрации СмоХОпыт оксидов азота с о

650 ррш и 0,936 г/м при работе на ДТ до 499 ррш и 0,720 г/м при работе на ПГ, т.е. на 23 %.

- при оптимальных установочных УОВТ на режиме максимального крутящего момента при п = 1700 мин"1 и ре = 1,036 МПа происходит снижение объемного содержания и массовой концентрации Смохопыт оксидов азота с 700 ррш и 1,01 г/м при работе на ДТ до 528 ррш и 0,76 г/м при работе на ПГ, т.е. на 24 %.

8. Определены значения гнохопыт и Сн0х0пыт в ОГ дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на ПГ, в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала при оптимальных установочных УОВТ:

- при работе дизеля на ДТ при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя с п = 1400 миндо п = 2400 мин"1 происходит уменьшение объемного содержания оксидов азота Гмохопыт с 750 до 650 ррш и массовой концентрации оксидов азота Скохопыт с 1,08 до 0,936 г/м .

- при работе дизеля на ПГ при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя с п = 1400 мин"1 до п = 2400 минпроисходит уменьшение объемного содержания оксидов азота rNOxonbrr с 583 до 499 ррш и массовой концентрации оксидов азота CNox опыг с 0,839 до 0,718 г/м .

При работе дизеля на ПГ объемное содержание rNOx опыт и массовая концентрация Cnox опыт оксидов азота ниже в среднем на 20 % во всем диапазоне изменения частот вращения коленчатого вала двигателя.

9. Годовой экономический эффект от экономии дизельного топлива с учетом снижения вредного воздействия на окружающую среду составляет 46812 руб./год на один автомобиль ГАЭ-3309 при работе на ПГ при среднегодовом пробеге 60 тыс. км. (в ценах на 01.07.2008 г.). С учетом экономии от снижения токсичности ОГ срок окупаемости составит 0,86 года.

1. Аксенов И.Я., Аксенов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. -М.: Транспорт, 1986. - 176 с.

2. Луканин В.Н., Буслаев А.П., Трофименко Ю.В. Автотранспортные потоки и окружающая среда. М.: ИНФРА-М, 1998 — 408 с.

3. Валова В.Д. Основы экологии. М.: Издательский Дом «Дашков и КО», 2001.-348 с.

4. Филиппов А.З. Токсичность отработавших газов тепловых двигателей. Киев: Вища школа, 1980. — 160 с.

5. Салова Т.Ю., Громова Н.Ю. Новое в природоохранном законодательстве // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей: сб. науч. тр. Межд. науч.-техн. конф. С.-Петербург, 2002. -С. 398-402.

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

7. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей. Владимир: ВлГУ, 2000. - 256 с.

8. Кутенев В.Ф., Звонов В.А., Корнилов Г.С. Научно-технические проблемы улучшения экологических показателей автотранспорта // Автомобильная промышленность. — 1998, № 11 — С. 7-11.

9. ГОСТ 21393 -75. Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. Требования безопасности. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 5 с.

10. ГОСТ Р 17.2.2.06-99. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах газобаллонных автомобилей. М.: Изд-во стандартов, 1999. - 15 с.

11. ГОСТ Р ИСО 8178-7-99. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. М.: Изд-во стандартов, 2000. - 15 с.

12. В. В. Амбарцумян, В. Б. Носов, В. И. Тагасов. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. -М.: ООО Издательство «Научтехлит-издат», 1999. -286 с.

13. Морозов К.А. Токсичность автомобильных двигателей. М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2000. - 80 с.

14. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды / Р.В. Малов и др..// М.: Транспорт, 1982. - 200 с.

15. Казаков Н.А., Масленникова А.П. Экологическая безопасность транспорта // Автобизнесмаркет. — 2004. № 14. — С. 4-7.

16. Скрябин M.JI. Нейтрализация оксидов азота в цилиндре газодизеля // Науке нового века знания молодых: сб.науч.тр. 6-й городской научной конференции аспирантов и соискателей в 2-х томах.- Киров, Вятская ГСХА, 2006. -Т.2-С.-143-146.

17. Иоун К.С. Очистка дымовых газов от окислов азота // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. — 1980. № 3. — С. 149-154.

18. Самойлов Н.П., Игонин В.И. Токсичность автотракторных двигателей и способы ее снижения. Казань: КГУ, 1997. - 170 с.

19. Махов В.З. Об особенностях процесса образования окиси азота при диффузионном сгорании // Эффективность ДВС: сб. науч. тр. М.: ВЗМИ,1981.-С. 97-101.

20. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: учеб. пособие. М.: Изд-во РУДН, 1998. - 214 с.

21. Говорущенко Н.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте. — М.: Транспорт, 1990. — 135 с.

22. Яковлев А. И., Найденов А. А. Взгляд на перспективы развития энергетических установок автомобилей // Автостроение за рубежом. 1998. -№ 10. — С.11-12.

23. Кульчицкий А.Р. Разработка модели и исследование образования окислов азота в дизеле: автореф. дисс. . канд. техн. наук / МАДИ. М.,1982.- 16 с.

24. Скрябин М.Л. Нейтрализация оксидов азота в цилиндре газодизеля // Науке нового века знания молодых: сб. науч. тр. 6-й городской научной конференции аспирантов и соискателей.- Киров, Вятская ГСХА, 2006; в 2-х томах.-Т.2-С.-143-146.

25. Новокшенов А.Л, Скрябин М.Л. Экологические проблемы и пути их реализации при эксплуатации газодизелей // Знания молодых новому веку: сб. науч. тр. межд. студ. науч. конф. - Киров: Вятская ГСХА, 2006. - Т. 2. -С. 104-106.

26. ФурсаВ.В. Исследование образования окислов азота в цилиндре дизеля: автореф. дисс. . канд. техн. наук / ХИИЖТ. Харьков, 1977. - 24 с.

27. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.

28. Исследование рабочих процессов в цилиндре газодизеля 44 11,0/12,5 / В.А. Лиханов, и др.. // Монография. Киров: Вятская ГСХА, 2004.-330 с.

29. Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. 2-е изд., испр. и доп. — М.: Колос, 1994. - 224 е.: ил.

30. Салова Т.Ю. Экологический мониторинг окружающей среды при эксплуатации автотракторной техники. С. - Петербург: Индикатор, 1998. -80 с.

31. Лебедев С.В. Выбор основных параметров конструкции и регулирования дизелей типоразмера с учётом ограничения эмиссии NOx в ОГ // Двигателестроение. 1996. - № 1. - С. 34-36.

32. Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ. -М.: Физматлит, 2003. 351 с.

33. Шоу Г. Уменьшение выбросов окислов азота из газотурбинной камеры в результате модификации топлива // Энергетические машины и установки. М.: Мир, 1973. - № 4. - С. 87-94.

34. Болдырев И.В., Голосман Е.З., Смирнова Т.Н. Нейтрализатор отработавших газов двигателей внутреннего сгорания на базе цементосодержа-щих катализаторов // Двигателестроение. 1998. - № 2. - С. 40-41.

35. Каталитический нейтрализатор с пористыми, проницаемыми каталитическими блоками / А.А. Мельберт и др.. // Грузовик &. 2000. - № 11.-С. 10-11.

36. Воробьев-Обухов А.Н. Задержать и уничтожить. // За рулем. 2003 - № 9. - С. 28-30.

37. Макаров Ю.Г. Нейтрализатор или наше будущее? // За рулем. -1997-№7.-С. 26-28.

38. Гоголев Ю. С. Будут сверхчистые Mercedes. // Автоцентр. 2004 -№ 6. - С. 34-36.

39. Воробьев-Обухов А.Н., Стрелков В.А. Плазматрон нейтрализатор // За рулем. - 2001 - № 3. - С. 29-31.

40. Армян П.А., ЧалабовВ.Г., Гончаров В.В. Токсичность отработавших газов автомобильных двигателей. Ереван: Айастан, 1965. - 110 с.

41. А.с. 953234 СССР, МКИ F01N3/02. Жидкостный очиститель газов / В.Е. Васьковский (СССР). 3 с.

42. А.с. 1694948 СССР, МКИ F01N3/04. Жидкостный нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / Б.Ю. Воронин, JT.M. Цинкер, В.П. Емельянов и др.(СССР). 3 с.

43. А.с. 1719670 СССР, МКИ F01N3/04. Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / А.С. Березин, .Н. Кононов, С.М. Кушнарев (СССР). 3 с.

44. Пат. 2003816 СССР, МКИ F01N3/04. Жидкостный нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / Т.К. Китовани (Грузия). 4 с.

45. Иоун К.С. Очистка дымовых газов от окислов азота // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1980. - № 3. - С. 95-100.

46. Пат. 2128777 РФ, МКИ F01N3/04. Способ уменьшения токсичности отработанных газов путем применения газоразделительных мембран / В.Ф. Русаков. 4 с.

47. МаловР.В., Никонов С.В. Снижение образования окислов азота в цилиндрах дизелей изотермического подвижного состава // Эффективность ДВС / сб. науч. трудов. М.: ВЗМИ, 1981. - С. 67-77.

48. А.с. 637543 СССР, МКИ F02M21/08. Устройство для присадки выхлопных газов в первичный воздух дизеля / A.M. Сайкин, О.И. Жегалин, А.И. Френкель (СССР). 2 с.

49. А.с. 966271 СССР, МКИ F02M25/06. Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / С.В. Никонов, A.M. Сайкин, М.Г. Шейнин (СССР). 3 с.

50. А.с. 1076612 СССР, МКИ F02M25/06. Система снижения токсичности / М.Г. Шейнин (СССР). 2 с.

51. А.с. 1236138 СССР, МКИ F02M25/06. Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / В.Е. Васьковский, Л.М. Аврух (СССР). 2 с.

52. А.с. 1250687 СССР, МКИ F02M25/06. Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / Н.Г. Банников,

53. A.Г. Рыбальченко, Л.С. Заиграев (СССР). 2 с.

54. А.с. 1302005 СССР, МКИ F02M25/06. Устройство для рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / Л.М. Аврух,

55. B.Е. Васьковский (СССР). 3 с.

56. А.с. 1370283 СССР, МКИ F02M25/06. Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / Н.Г. Банников, А.Г. Рыбальченко (СССР). 2 с.

57. А.с. 1712644 СССР, МКИ F02M25/06. Двигатель внутреннего сгорания с системой рециркуляции отработавших газов / Р.А. Гюлумян, И.А. Авдалян (СССР). 3 с.

58. Пат. 784806 СССР, МКИ F02M25/06. Устройство рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / К. Гото, Н. Сибата, Ю. Хасигути (Япония). 3 с.

59. Пат. 1839695 СССР, МКИ F02M25/06.Cnoco6 снижения содержания окислов азота в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания /

60. Х.Й. Харьюнпяя (Финляндия). 2 с.

61. ТолшинВ.И. Оценка характера изменения концентрации NOx при рециркуляции отработавших газов дизеля (по данным испытаний дизеля 6418/22) //Двигателестроение. 2002. - № 1. - С. 32-33.

62. Толшин В.И., Кирпиченков С.В. Регулирование рециркуляции отработавших газов судового среднеоборотного дизеля // Двигателестроение. -2002. -№3. С. 36-38.

63. Лиханов В.А., Лопатин О.П. Образование и нейтрализация оксидов азота в цилиндре газодизеля: монография. Киров: Вятская ГСХА, 2004. — 106 с.

64. Лопатин О.П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах тракторного дизеля 44 11,0/12,5 (Д-240) при работе на природном газе путем применения рециркуляции отработавших газов: автореф. дисс. . канд. техн. наук. С.-Петербург, 2004. - 18 с.

65. Каталитические нейтрализаторы транспортных двигателей / О.И. Жегали и др..// М.: Машиностроение, 1979. - 80 с.

66. Толшин В.И., Чуб Т.В., Якунчиков В.В. Рециркуляция ОГ как средство снижения оксидов азота судового дизель-генератора // Двигателестроение. 2000. -№ 4. - С. 20-21.

67. Appleby A. The Electrochemical Engine for vehicles // Scientific American. My 1999.

68. Научный электронный журнал КубГАУ. 2004. - № 05(7).

69. Гетманец Г.В., Лиханов В.А. Социально — экологические проблемы автомобильного транспорта. — М.: Аспол, 1993. — 330 с.

70. Лиханов В.А. Вместо дизтоплива природный газ // Сельский механизатор. - 1996. - № 11. - С. 28.

71. Лиханов В.А. Применение метанола в качестве топлива для дизелей за рубежом // Двигателестроение. 1984. — № 10. — С. 55-57.

72. Тарасов Е.М. Альтернативные виды топлива для дизельного подвижного состава//Железные дороги мира. 1998. - № 2. - С.28-33.

73. Истомин С.В., Стрельников В.А. Новые направления повышения экологической безопасности ДВС // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей: сб. науч. тр. Межд. науч.-техн. конф. С.-Петербург: СПбГАУ, 2002. - С. 191 - 192.

74. Разработка комбинированного топливоводородного питания для улучшения экологических характеристик автомобиля // А. И. Захаров и др..// Альтернативная энергетика и экология. 2002. № 2. - С. 13-15.

75. Циннер К. Наддув двигателей внутреннего сгорания. — Л.: Машиностроение, 1978. 264 е.

76. Дюкова Е.А. Экологическая безопасность направление стратегическое // Автомобильный транспорт. - 1999. - № 4. - С. 10-11.

77. Николаенко А.В., Салова Т.Ю. Моделирование и создание средств нейтрализации отработавших газов автотракторных дизелей // Двигателестроение. 2000. - № 2. - С.39-41.

78. Создание макетного образца трактора Т-25А для работы на газе в качестве моторного топлива: Отчет о НИР (заключительный) / Киров, с.х. инт; Руковод. В.А. Лиханов. № ГР 0186.0037397. Киров, 1987. - 57 с.

79. Создание газодизеля Д-144 для работы на сжатом природном газе: Отчет о НИР / Киров, с.х. ин-т; Руковод. В.А. Лиханов. № ГР 0188.0059777. - Киров, 1988. - 54 с: прилож.

80. Создание макетного образца трактора «Универсал-445» для работы на сжатом природном газе: Отчет о НИР / Киров, с.х. ин-т; Руковод. В.А. Лиханов. № ГР 0188.0059778. - Киров, 1990. - 65 с: прилож.

81. Создание макетного образца погрузчика для работы на сжатом природном газе: Отчет о НИР / Киров, с.х. ин-т; Руковод. В.А. Лиханов. -Киров, 1991. 68 с: прилож.

82. Лиханов В.А. Результаты исследований работы дизелей сельскохозяйственных тракторов на сжатом природном газе // Энергосберегающие технологии и технические средства механизации животноводства Северо

83. Востока России: сб. тр. науч.-практ. конф. Киров, НИИСХ Северо-Востока, 1999.-Т. 2.-С. 145-152.

84. Зельдович Я.Б., Садовников П.А., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М. - Л.: АН СССР, 1947. - 148 с.

85. Зельдович Я.Б. К теории горения неперемешанных газов // Журнал технической физики. 1949. - Т. 19. - № 10. - С. 1199-1210.

86. Звонов В.А., Козлов А.В., Теренченко А.С. Экология: Альтернативные топлива с учетом их полного жизненного цикла // Автомобильная промышленность.- 1998. №4. — С. 22-26.

87. Основы практической теории горения / В.В. Померанцев и др..// Под ред. В.В. Померанцева. Л.: Энергоатомиздат, 1986. 312 с.

88. Ксандопуло Г.И., Дубинин В.В. Химия газофазного горения. М.: Химия, 1987. - 240 с.

89. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. -Л.: Недра, 1977. 294 с.

90. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. 2-е изд. перераб. и доп. - Л.: Недра, 1988. - 312 с.

91. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1967. - 367 с.

92. Бочков М.В., Ловачев Л.А., Четвертушкин Б.И. Химическая кинетика образования оксидов азота при горении. М.: Наука, 1974. - 146 с.

93. Сигал И.Я. Образование окислов азота при сжигании топлива // Окислы азота в продуктах сжигания топлив: сб. науч. тр. Киев: Наукова думка, 1981.-С. 3-16.

94. Ловачев Л.А. Кинетика образования NOx в метановоздушных пламенах // Химическая физика, 1983. № 8 - С. 1085-1091.

95. Салова Т.Ю. Экологический мониторинг окружающей среды при эксплуатации автотракторной техники. С. - Петербург: Индикатор, 1998. -80 с.

96. Siegmund G.W., Turner D.W. NOx emission from industrial boilers: potential control methods // Trans, of the ASME. 1974. - № 1. - P. 185-198.

97. Сигал И.Я. К вопросу образования окислов азота в процессах горения // Образование окислов азота в процессах горения и пути снижения выброса их в атмосферу: сб. науч. тр. Киев: Наукова думка, 1979. - С. 3-7.

98. Lavoie G.A., HeywoodJ.B., KeckJ.C. Experimental and theoretical study of nitric oxide formation in internal combustion engines // Combustion science and technology. 1970. - V. 1. - № 4. - P. 313-326.

99. Гурвич A.M., Шаулов Ю.Х. Термодинамические исследования методом взрыва и расчеты процессов горения. М.: МГУ, 1995. - 167 с.

100. Смайлис В.И. Теоретические и экспериментальные основы создания малотоксичных дизелей: Дисс. . докт. техн. наук / Ленингр. политехи, ин-т. Л., 1988. - 464 с: ил.

101. Malte Р.С., Schidt S.C., Pratt D.T. Hydroxyl radical and atomic oxygen concentrations in high-intensity turbulent combustion // 16-th Symposium of combustion. Pittsburgh: Combustion inst, 1967. - P. 145-155.

102. Сигал И.Я., Гуревич H.A., Лавренцов E.M. Образование окислов азота при ламинарном и турбулентном горении // Теория и практика сжигания газа. Л.: Недра, 1975. - Т. 4. - С. 513-521

103. Fenimore С.Р. Development of a system for methane operation in a four cylinder light duty diesel engine. Pittsburgh: Combustion inst, 1982. - 89 p.

104. Нельсон H. Образование окиси азота при горении // Ракетная техника и космонавтика. 1976. - Т. 14. - № 9. - С.30-36.

105. Siegmund G.W., Turner D.W. NOx emission from industrial boilers: potential control methods // Trans, of the ASME. 1974. - № 1. - P. 185-198.

106. Математическая теория горения и взрыва / Я.Б.Зельдович, Г.И. Баренблатт, В.Б. Либрович, Г.М. Махвиладзе. М.: Наука, 1980. - 478 с.

107. Лавров Н.В. Физико-химические основы процесса горения топлива. М.: Наука, 1971.-272 с.

108. Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. Горение и свойства горючих веществ. 2-е изд., перераб. - М.: Химия, 1981. — 272 е., ил.

109. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: учеб. пособие. 2-е изд., испр. и доп. — М.: Академический Проект, 2004. - 400 с.

110. Химия горения: Пер. с англ./под ред. У. Гардинера. М.: Мир, 1988-464 с.

111. Семенов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. М.: Издательство Академии наук СССР, 1958 -690 с.

112. Сигал И.Я., Гуревич Н.А., Лавренцов Е.М. Образование окислов азота при ламинарном и турбулентном горении // Теория и практика сжигания газа. Л.: Недра, 1975. - Т. 4. - С. 513-521

113. Льюис З.Б., Эльбе Г. Горение пламени и взрывы в газах. М.: Мир, 1968.- 580 с.

114. Глестон С., Лейдлер К., Эйринг Г. Теория абсолютных скоростей. М.: Изд-во. ин. лит., 1948. - 580 с.

115. Образование и разложение загрязняющих веществ в пламени: Пер. с англ. / Ред. Н.А. Чигир. М.: Машиностроение, 1981. - 407 с.

116. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. М.: ИЛ, 1948. - 447 е.; 2-е изд. - М.: Мир, 1968. - 592 с.

117. Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука, 1965. - 740 с.

118. Лиханов В.А. Улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения альтернативных топлив: Дис. . д-ра техн. наук. Киров, 1999. - 589 с.

119. Михеев В.П., Медников Ю.П. Сжигание природного газа. Л.:1. Недра, 1975.- 391 с.

120. Райков И.В. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М.: Высшая школа, 1975. - 320 с.

121. ГОСТ 14846-81. Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1981.-41 с.

122. ГОСТ Р 41.83-2004 (Правила ЕЭК ООН №83). Единообразные предписания, касающиеся сертификации транспортных средств в отношении выбросов вредных веществ в зависимости от топлива, необходимого для двигателей. М.: Изд-во стандартов, 2004. - 47 с.

123. ГОСТ 305-82. Топливо дизельное. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 12 с.

124. ГОСТ 10579-88. Форсунки дизельные. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 14 с.

125. ГОСТ 10578-96. Насосы топливные дизелей. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1996. - 9 с.

126. ГОСТ 27577-2000. Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания. Технические условия. — М.: Изд-во стандартов, 2000. 10 с.

127. ГОСТ 8581-78. Масла моторные автотракторных дизелей. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 12 с.

128. ГОСТ Р 52160-2003. Автотранспортные средства, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния. М.: Изд-во стандартов, 2003. - 20 с.

129. ГОСТ 17.2.1.02-76. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения выбросов двигателей автомобилей, тракторов, самоходных сельскохозяйственных и строительно-дорожных машин. М.: Изд-во стандартов, 1980.-8 с.

130. ГОСТ 17.2.2.01-84. Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. — М.: Изд-во стандартов, 1984. 11 с.

131. ГОСТ 17479.1-85. Обозначение нефтепродуктов. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 8 с.

132. ГОСТ 15888-90. Аппаратура дизелей топливная. Термины и определения. М,: Изд-во стандартов, 1990. - 12 с.

133. ГОСТ 4333-87 Нефтепродукты. Методы определения температур вспышки и воспламенения в открытом тигле. М.: Изд-во стандартов, 1987.18 с.

134. Краткое описание и инструкция по эксплуатации электропневматического стробоскопического индикатора модели «МАИ-5А». М.: МАИ им. С. Орджоникидзе. Экспериментально - опытный завод, 1986. - 38 с.

135. Лазурько В.П., Кудрявцев В.А. Программа обработки индикаторных диаграмм дизелей на алгоритмическом языке «Базисный фортран» // Тр. ЦНИДИ. 1975. - Вып. 68. - С. 38-69.

136. Иванцов С.М. Обучение программированию для студентов. М.: Высшая школа, 1999. — 455 с.

137. Автомобиль ЭИЛ-138А и его модификации М.: Машиностроение, 1989. - 350 с.

138. Система АСГА-Т. Руководство по эксплуатации. АПИ 2.950.003 РЭ. Смоленск, 1984. - 81 с.

139. Система АСГА-Т. Нормативные требования. АПИ 2.950.003. -Смоленск, 1984. 50 с.

140. Система АСГА-Т. Формуляр. АПИ 2.950.003ф0. Смоленск, 1984.153.3ажигаев Л.С., Кишьян А.А., Ромашков В.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. — М.: Атомиздат, 1978.-232 с.

141. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. -287 с.

142. Назаров Н.Г., Архангельская Е.А. Современные методы и алгоритмы обработки измерений и контроля качества продукции. М.: Изд-во стандартов, 1995.- 161 с.

143. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 199 с.

144. Кассандрова О.И., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. - 104 с.

145. Даниел К. Применение статистики в промышленном эксперименте. М.: Мир, 1979. - 299 с.

146. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: Наука, 1967. - 88 с.

147. Свешников А. А. Основы теории ошибок. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1972. - 122 с.

148. Матиевский Д.Д., Сеначин П.К., Свистула А.Е. Моделирование жесткой работы газодизеля как задачи о самовоспламенении локального объема // Двигателестроение.- № 4 (194).- 1998.- С. 16-18.

149. Барра Ж.Р. Основные понятия математической статистики. М.: Мир, 1974. - 275 с.

150. Улучшение эффективных показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе / М.Л. Скрябин и др.. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2008.-№7.-С. 19-21.

151. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба / Л.В. Вершков и др..// М., 1999. - 68 с.

152. Звонов В.А., Заиграев Л.С., Азарова Ю.В. Относительная агрессивность вредных веществ и суммарная токсичность отработавших газов // Автомобильная промышленность. 1997. — № 3. — С. 20-22.