автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обеспечение экологической безопасности газодизельного процесса

На правах рукописи

Мустафаев Мурад Гусейнович

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГАЗОДИЗЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА (НА ПРИМЕРЕ ТРАКТОРА Т-25А)

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина».

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент ЧУМАКОВ Валерий Леонидович

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор РЫБАКОВ Константин Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

КОВАЛЕНКО Всеволод Павлович;

кандидат технических наук, старший научный сотрудник САЙКИН Андрей Михайлович

Ведущая организация: Центральная машиноиспытательная

станция (ЦМИС)

Защита состоится 7 июня 2004 года в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д.220.044.01. при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженериый университет им. В.П. Горячкина» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д.58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина».

Автореферат разослан 30 апреля 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

ли

Левшин А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из основных тенденций развития современного общества является защита окружающей - среды. Особенно это актуально для крупных мегаполисов подобно Москве и Санкт-Петербургу, для которых характерна сочетания высоких концентраций промышленности и интенсивного сельскохозяйственного производства. С учетом климатических условий России, многие сельскохозяйственные производства в животноводстве и растениеводстве организованы в закрытых помещениях, теплицах и фермах, с ограниченным воздухообменом. Применение в этих условиях даже малых тракторов класса тяги 0,6, 0,9 вызывает значительное загрязнение воздуха отработавшими газами, содержащими оксиды азота, углеводороды, оксиды углерода, сажу, бенз(а)пирен и других.

Вместе с тем 60...80 % вредных выбросов в городах связано с работой транспорта и коммунального хозяйства.

Трактор Т-25А широко используется в названных условиях. Вместе с тем, его экологические характеристики и, прежде всего выброс вредных веществ с отработавшими газами дизеля не соответствует существующим требованием ГОСТ 17.2.2.05-97 для работы в помещениях с ограниченным воздухообменом.

Показатели трактора могут быть улучшены за счет использования альтер-нагивных топлив, например газообразных, на основе смесей пропана и бутана. Это так же улучшает технико-экономические показатели, в связи более низкой стоимостью газа по сравнению с дизельным топливом. Модернизация базового дизеля Д-120 для работы по газодизельному циклу направлена на улучшение экологических характеристик в сочетании с высокой топливной экономичностью дизеля.

Цель работы - улучшение экологических и технико-экономических характеристик трактора Т-25А с газодизельной модификацией двигателя Д-120.

Объект исследования - сельскохозяйственный трактор Т-25А, дизель Д-120 с серийной и экспериментальной системой питания (газодизель).

Методы исследования - Теоретические исследования представлены расчетным моделированием формирования топливного факела в камере сгорания и анализом условий расслоения заряда при одновременном питании двигателя дизельным топливом через штатную систему и подачей газа во впускной трубопровод посредством оригинальной системы питания (патент № 2003119739/20). Теоретические исследования особенностей образования оксида азота в условиях неравномерного распределения топлива в заряде проводились по модели образования оксида азота по расширенному механизму Зельдовичу Я.Б. Экспериментальные исследования путей улучшения экономичности и уменьшения токсичности отработавших газов газодизеля проводились путем снятия регулировочных, нагрузочных, регуляторных характеристик и характеристик расслоения заряда. Методы математического планирования эксперимента применялись как в экспериментальным, ■эд^ди Д/^ВД^ЯЯбНздфсследованиях для оценки показателей двигателя в ши] окомвцвлкнттЕКЛсороетиых и нагру-

С. Петер«/ 3 09 Я»(

э1п|

зочных режимов ( п = 1400...2000 мин Ре = 0,10...0,82 МПа). Прогнозирование показателей долговечности и надежности трактора проводилось на основе анализа изменения свойств моторного масла в процессе испытаний. Расчетные исследования включали так же оценку экономического эффекта использования сжиженного газа, в том числе с учетом уменьшения ущерба для окружающей среды от снижения токсичности отработавших газов двигателя. Оценка показателей для разработанной модели трактора Т-25А с газодизелем проводилась в эксплуатационных испытаниях.

Научная новизна. Процесс горения расслоенного рабочего заряда и характеристики струи запальной порции дизельного топлива, объясняющий механизм образования высоких концентраций оксидов азота, оксида углерода и углеводородов в газодизеле и обеспечивающий их существенное снижение

Практическая ценность. Результаты проведенных исследований уючня-ют и дополняют существующие представления о механизме сгорания и образования основных токсичных веществ в газодизельном двигателе и могут быть использованы при разработке новых конструкций двигателей внутреннею сгорания такого типа. Разработана многозонная математическая модель сгорания в дизеле для газодизельного процесса, позволяющая дать количественную оценку изменения экономических и экологических характеристик (N0^ двигателя на различных режимах его работы. Разработана и запатентована новая схема системы питания газодизеля, обеспечивающая одновременное уменьшение выбросов углеводородов, оксида углерода и оксидов азота с улучшением топливной экономичности. На оригинальные узлы системы питания разработана конструкторская документация. В условиях мелкосерийного производства изготовлены три комплекта узлов. Показана реальная экономия дизельного топлива в эксплуатации около 60 % за счет замены на газообразное топливо Реализация предлагаемых решений позволило существенно снизить токсичность газодизеля в соответствии с ГОСТ 17.2 2.05 - 97 для помещений с ограниченным возду-хообменном, и в частности полностью удовлетворить нормы на выбросы наиболее токсичного компонента - КОх.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на семинаре "Чтения академика В.Н. Болтинского" 29 - 30.0Г.01 и 21 - 22 01.03, проходившего на кафедре "Тракторы и автомобили" МГАУ им. В.П. Горячкина, заседаниях кафедры "Тракторы и автомобили" МГАУ им. В.П. Го-рячкина 1999 - 2002, и XXXIX международной научно - технической конференции ассоциации автомобильных инженеров России "Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных' и научных кадров" 25 - 26 09.02 в МГТУ "МАМИ".

Новизна технического решения работы подтверждена положительным решением о выдаче патента на полезную модель "Система питания двигателя внутреннего сгорания" по заявке № 2003119739/20(022337) от 08 07.2003 г.

Реализация результатов диссертации. Результаты исследования использованы при выполнении конвертации дизельного двигателя Д-120 в газодизельный. Разработана конструкторская документация на систему питания газодизе-

ля при работе с качественным регулированием. Работоспособность системы проверена в нолевых условиях в ФГНУ "Росинформагротех".

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано девять печатных работ.

На защиту выносится:

- результагы теоретических исследований по моделированию рабочего процесса газодизеля и механизма образования оксидов азота р условиях расслоения заряда в цилиндре двигателя;

результаты экспериментальных исследований условий образования основных токсичных компонентов и возможности их умень-

шения в газодизельной модификации двигателя Д-120;

- рекомендации по оптимальной конструкции системы питания газоли-зеля реализующего смешанный способ регулирования;

- система питания газодизеля, защищенная патентом;

- результаты испытаний моторных масел, указывающих на возможности увеличения ресурса газодизеля;

- результаты эксплуатационных испытаний трактора Т-25А с газодизельной модификацией двигателя Д-120.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Она содержит 159 страниц Машинописного текста, 52 рисунка, 21 таблицу и 11 страниц приложений. Список литературы включает 131 наименование работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во "Введении" отражена актуальность работы и необходимость проведения исследований по данной теме.

В главе 1 "Состояние вопроса, цель и задачи исследования" рассмотрены возможность и методы использования газовых топлив в двигателях внутреннего сгорания.

Основная проблема улучшения экологических характеристик трактора Т-25А - снижение токсичности отработавших газов дизеля.

Проблема замены в двигателях внутреннего сгорания классических жидких нефтепродуктов альтернативными топливами превратилась в важнейшую проблему современности. В ближайшее время, когда прирост добычи нефти будет незначительным, а потребность в нефтепродуктах со стороны химической промышленности и моторной техники будет расти достаточно быстрыми темпами, возрастающее использование горючих газов в качестве топлива для автотракторных двигателей станет настойчивой необходимостью.

В настоящее время наиболее приемлемой разновидностью горючих газов для автотракторных двигателей являются сжиженные углеводородные (пропан-бутановые) газы, обладающие достаточно высокой теплотворностью в смеси с воздухом и энергоемкостью.

Принципиально, показатели двигателя могут быть улучшены за счет применения природного газа, имеющего более высокое октановое и метановое число и большие пределы эффективного обеднения смеси. Однако технически проблема решается сложнее из-за необходимости сжижения газа либо оснащения трактора баллонами большего веса, емкости и сложностей заправки особенно в сельской местности.

Работа газовых двигателей возможна при различных способах организации рабочего цикла. Одним из наиболее простых и эффективных способов, обеспечивающих существенную экономию дизельного топлива, при сохранении общего высокого КПД цикла является работа двигателя по газодизельному циклу.

Оценка токсичности отработавших газов разных газодизелей достаючно противоречива. Наряду со сведениями о меньшей токсичности, имеются данные, что токсичность отработавших газов газодизелей по основным токсическим компонентам и на ряде режимов может быть в 2... 4 раза выше, чем у базовых дизелей. Дымность отработавших газов обычно существенно, в 2...4 раза меньше, чем у базовых дизелей.

Ресурс газовых двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием выше бензиновых. Учитывая специфику рабочих процессов дизелей, вопрос о потенциальном ресурсе газодизеля требует специальных исследований, так как данные отсутствуют.

Ученные многих ведущих организаций, таких как ВИМ, Газпром, ВНИИ-Газ, КамАЗ, НЛТИ и другие, занимаются исследованиями улучшения показателей газодизеля. Вместе с тем опыт практического внедрения газодизелей автотракторного типа в нашей стране незначителен. Имеющие данные могут служить прогнозом показателей двигателя, работающего по газодизельному циклу, и требуют продолжения проведения экспериментальных и теоретических исследований для создания конкретных конструкций.

В связи с этим была сформулирована цель исследований.

Цель работы - улучшение экологических и технико-экономических характеристик трактора Т-25А с газодизельной модификацией двигателя Д-120.

С учетом проведенного обзора имеющихся исследований и в соответствии с поставленной целью определены следующие задачи работы:

исследование причин повышенных выбросов оксидов азота, углеводородов и оксида углерода в газодизельном двигателе;

- теоретические исследования, включающие моделирование рабочею цикла, расчет динамики развития топливного факела, исследование механизма образования оксидов азота с учетом имеющего расслоения заряда в цилиндре двигателя.

- проведение и анализ результатов экспериментальных исследований с оценкой экономических, токсических и мощностных показателей двигателя внутреннего сгорания;

- создание модели по оптимизации регулирования;

- выбор оптимального регулирования газодизельного двигателя;

- разработка системы питания газодизельного двигателя и создания трактора макета;

- оценка токсических показателей газодизеля по тринадцати ступенчатому циклу согласно ГОСТ 17.2.2.05 - 97 после внедрения разработанных рекомендаций но конструкции системы питания газодизеля и оптимизации ею регулирования;

- проведение эксплуатационных испытаний трактора;

- прогнозирование потенциального ресурса газодизеля;

- повышение экономической эффективности эксплуатации газодизельного трактора

Глава 2 "Объект и методы исследований" посвящена описанию экспериментальной установки, способов измерения основных показателей и использованных методик исследований.

Схема стендовой системы питания двигателя показана на рисунок 1.

1,4- газовые баллоны; 2,3 - расходные вентили; 5 - редуктор высокого давления; 6 - магистральный вентиль; 7 - электромагнитный вентиль; 8 - расходомер; 9 - испаритель; 10 - магистральный фильтр; 11 - фильтр; 12 - редуктор низкого давления; 13 - объегиный расходомер; 14 - дозирующее устройство; 15 - газовый смеситель; 16 - впускной трубопровод; 17 - манометр; 18,19 - пьезометры;

20 - термометр

Рисунок 1 - Схема стендовой системы питания двигателя сжиженным газом

В главе 3 "Теоретические исследования образования оксидов азота газодизеля и прогнозирование оптимального регулирования газодизеля трактора Т-25А" изложены результаты расчетов по математической модели рабочего цикла газодизеля, а также по модели образования оксида азота в двигателе с расслоением заряда с целью анализа механизма образования N0 в камерах cгорания дизеля и газодизеля; параметрического анализа расчетной модели с целью комплексного снижения токсичности отработавших газов по СО, NOX за счет оптимизации регулирования двигателя и проверки токсиче-

ских показателей газодизеля по 13-ступенчатому циклу согласно ГОСТ 17.2.2.05-97.

В настоящей главе ставится задача рассмотреть физическую модель с двухтопливным неравномерно распределенным зарядом в цилиндре.

За основу расчета была принята модель рабочего цикла Л Л. Максимова. Эта модель, доработанная в дальнейшем с учетом расслоения топлива по массе заряда, позволяет рассчитать параметры рабочего процесса, если наряду с множеством прочих характеристик известна доля топлива в каждой порции заряда. Таким образом, решение поставленной задачи предполагает аналитическое определение состава, так называемого, суммарного углеводородного топлива, состоящего из смеси двух топлив, и функции его расслоения.

Применение двухтопливной модели позволяет также провести расчетное исследование влияния различных добавок к основному топливу и альтернативных видов топлив.

Расчетная модель действительного цикла построена при следующих допущениях: 1) Вся рабочая смесь разделена на равные по массе порции. Предполагается последовагельное воспламенение и выгорания порции, начиная с первой. Каждая из порций в соответствующий момент цикла мгновенно заменяется на продукты сгорания, их состав и температура соответствуют количеству теплоты, выделившейся к этому моменту цикла с учетом изменения объема камеры сгорания; 2) В различные моменты времени в каждой порции рассчитывается равновесный состав продуктов сгорания: СО, СОг, Н2О, Н2, Н, ОН, О, О2, N2; 3) Тепломассообмен между порциями отсутствует, за исключением нсевдотепломас-сообмена при выравнивании расслоения на линии расширения; 4) Теплообмен между стенками камеры сгорания и зарядом отсутствует. Допускается применение уравнения состояния идеального газа; 5) Текущее давление во всех порциях одинаково; 6) Текущая температура внутри порции одинакова, но меняется от порции к порции и во времени; моделируется Махо-эффект.

Для проведения расчетов в качестве одного из основных параметров выбиралась "схема расслоения заряда", показывающая начальное (перед сгоранием) распределение долей топлива по 10 порциям заряда в камере сгорания. Схема расслоения может задаваться двумя параметрами - долей топлива в порции заряда одинаковой массы или коэффициентом избытка воздуха в этой порции.

Первоначально, рассматривался принцип образования оксидов азота в дизельном двигателе. Результаты расчетов выбросов N0 и показателей цикла дизеля приведены в таблице 1 и достаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Таблица 1 - Показатели цикла дизеля

Расчеты показали, что наиболее существенный вклад в итоговую концентрацию вносит первые три порции заряда. Достаточно высокие температуры

сгорания в этих обогащенных порциях обуславливают интенсивное образование оксида азота, а понижение температуры на линии расширения приводит к замораживанию - достигнутых концентраций. Резко сокращается образование оксида азота в четвертой и пятой порциях, что связано не только с недостатком свободною кислорода, но и с заметным разложением оксида азота на линии расширения вследствие высоких температур. Сгорание последующих обедненных порций(а = 1,6... 1,7) вследствие низких температур сопровождается незначительным образованием N0.

Для газодизеля были рассмотрены различные схемы расслоения заряда. Для представления выбраны 3. Распределение долей топлива представлено в таблице 2. Функция расслоения изменялась с увеличением долей топлива в первых порциях заряда (№ 1, 2). Вариант № 3 имеет некоторое обогащение по топливу в первой части заряда, и выровненную функцию расслоения по сравнению с вариантами № 1,2.

Таблица 2 - Доли дизельного топлива в порциях заряда газодизеля

Схема расслоения Порция Сумма

1 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10

1 0,25 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,05 0,00 1,00

2 0,25 0,25 0,25 0,10 0,10 0,05 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00

3 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,10 0,00 0,00 0,00 1,00

В таблице 3 представлены сводные результаты применительно к газодизелю, которые показывают, что наименьшее N0 наблюдается при наиболее резком расслоении заряда, которое предполагает максимальное обогащение заряда в первой зоне до а = 1, что обеспечивает стабильное воспламенение и дальнейшее распространение пламени в бедных а = 1,55 порциях заряда.

Таблица 3 - Влияние функции расслоения на выбросы N0 и показатели цикла газодизеля

Схема расслоения N0, чнм N02, г/кВт ч р„ МПа г/кВт-ч

1 979 7,79 0,892 193,9

2 2163 17,48 0,856 197,2

3 1313 10,22 0,888 190,0

Из представленных на рисунке 2 расчетов следует, что реализация схемы №1 обеспечивает наибольшие значения температур в первой зоне, где они достигают величин 2800 К. Это объясняется локальным обогащением заряда в первой порции, куда попадает запальная доля топлива. Температуры в других порциях не превышают средних значений, получаемых при обработке индикаторных диаграмм 2000...2300 К. Воспламенение происходит в первой порции при

составе смеси близком к стехиометрическому. В остальных порциях состав соответствует общему среднему. И в последних порциях состав обедненный.

Для расчетного исследования влияния регулировочных параметров газодизеля на выбросы N0 и среднее давление цикла были выполнены расчеты по математической модели ортогонального плана 2-го порядка с 3-мя факторами. Модель позволила найти оптимальное регулирование газодизеля за счет сочетания подачи газа, дизельного топлива и дросселирования воздушного заряда.

Основными факторами были: общий коэффициент избытка воздуха а топливо -воздушной смеси в цилиндре газодизеля, соотношение часового расхода газового и дизельного топлива давления воздуха в конце такта впуска имитирующее величину коэффициента наполнения. Общий вид уравнения регрессии для любой функции отклика может быть представлен следующим образом:

У = ао+ а,Х, + а2Х2 + а3Х3 + а, ,Х,2 + а|2Х,Х2 + а13Х,Х3 + +а22Х22 + а23Х2Х3 + а33Х32,

где У - функция отклика (N0 и р,) X), Х2, Х^ - регулировочные факторы (а, - коэффициенты регрессии.

Анализ уравнений регрессии модели позволяет выбрать способ регулирования газодизеля за счет воздействия на изменение, как отдельных факторов, гак их совместного влияния. В частности регулирование запальной дозы дизельного топлива и состава газовоздушной смеси представляет собой качественное регулирование газодизеля. Модель так же позволяет найти оптимальное решение для условия смешанного регулирования газодизеля за счет одновременного воздействия на состав смеси, запальную дозу дизельного топлива и количество воздуха, поступающего в цилиндры, путем его дросселирования во впускной грубе.

Рисунок 2 - Влияние функции расслоения на образование N0 в газодизеле (схема №1)

Поиск режима, обеспечивающий работу с минимальной концентрацией N0 в отработавших газах при совместном регулировании количества газа, дизельного топлива и воздуха выполнен в условиях ограничения на коэффициент избытка воздуха а = 1,8...2,0 и обеспечения стабильного воспламенения дизельного топлива. Допускается, что это может быть достигнуто при давлении конца сжатия Рс > 3,85 МПа. При проведении расчетов в рамках названых ограничений получены следующие рекомендации по регулированию двигателя: на полных нагрузках газодизель работает при качественном регулировании, то есть без дросселирования воздушного заряда. При работе на средних нагрузках рекомендуется увеличить глубину дросселирования с Р, = 0,1 до 0,076 МПа. Более глубокое дро-селирование нецелесообразно, так как ухудшаются условия воспламенения (рисунок 3). Запальная доза дизельного топлива снижается с увеличением нагрузки.

Суммарные выбросы оксидов азота с отработавшими газами газодизеля по моторному тринадцати ступенчатому циклу для тракторов составили 7,24 г/кВт-ч при расчетах по математической модели, что существенно меньше, чем у дизеля (15,77 г/кВрч). Таким образом, теоретические исследования показывают, что газодизель может быть рекомендован к использованию вместо дизеля для выполнения норм по токсичности.

В главе 4 "Экспериментальные исследования улучшения экологических характеристик газодизеля Д-120 трактора Т-25А" изложены результаты стендовых испытаний газодизеля. Рассматриваются особенности образования и возможности уменьшения выбросов продуктов неполного сгорания.

Экспериментальные исследования показали, что газодизель с качественным регулированием обеспечивает устойчивую работу и необходимые исходные могцностные показатели, но имеет худшие токсические показатели по концентрации и при одновременном снижении (рисунок 4). Точный ответ об оптимальной организации качественного регулирования может быть сделан при детальном анализе рабоче) о процесса газодизеля. Но логично предположить, что поскольку при изменении нагрузки энергетические характеристики факела дизельного топлива в каждой серии опытов не меняются, изменение выбросов и связано с характером распространения фронта пламени от факела дизельного топлива по обедненному газовоздушному заряду в ка-

Рисунок 3 - Изменение концентрации N0 при совместном регулировании и (дР,-=0,006МПа)

мере сюрания. При работе на малых и средних нагрузках коэффициенты избытка воздуха газовоздушной смеси поступающей в цилиндры двигателя находятся в пределах аг = 4... 10 и более единиц (рисунок 4), то есть находятся за пределами воспламенения используемых смесей газов. По-видимому, их стабильное горение обеспечивается в основном в зоне факела. Вероягно существование зон, где распространение пламени не происходит.

Как известно, процесс окисления углеводородов по окончании распространения фронта пламени по камере сгорания продолжается, вследствие чего доля углеводородов в отработавших газах составляет примерно 30...50 % от исходного количсст-ва, определяемого недогоранием в зоне удаленной от факела дизельного топлива. Допуская, на этом основании, что к моменту завершения распространения пламени в этой зоне находится часть циклового заряда топлива (Отц) 5 = 25, то есть можно оценить массу топлива в зоне недогорания как Отсюда получаем, что доля несгоревших углеводородов в отработавших газах:

с з„ = - С • а д • I о

о „„ -2 р2 - V, - пУ ' и)

где рг - плотность воздуха в камере сгорания, кг/м3; ад - коэффициент избытка воздуха средний по двигателю; - коэффициент наполнения двигателя; -объем цилиндра, м3.

Масса топлива в зоне недогорания

Рисунок 4 - Нагрузочная характеристика газодизеля

5 =

где М№ - количество молей заряда, кмоль; - молекулярный вес газа, кг/кмоль; а, у - состав смеси и коэффициент остаточных газов в зоне недогорания.

Количество молей заряда, которое соответствует данному количеству топлива и находится в зоне недогорания, определяется как

где У,„ - объем зоны недогорания, м\

Чтобы вычислить обьем У,н зоны камеры сгорания, где происходит недогорание смеси, нам необходимо знать геометрию факела дизельного топлива. Конфигурацию топливного факела можно представить сплошным конусом с

вершиной у сопла распылителя, от которого по лучам разлетаются бесчисленные мельчайшие частицы. На рисунке 5 условно приведена геометрия топливного факела и характеристики распределения топлива и воздуха по сечению во фронте р. Тогда согласно рисунка 5 объем факела:

где х - длина струи, м; г - радиус струи, м.

Для расчета факела использовалась методика предложенная А. С. Лышев-ским.

Проведенный расчет, учитывающий геометрию факела подтверждает гипотезу о причинах повышенных выбросов СО и С„Нт. Вероятно существование зон, где распространение пламени и горения смеси вообще не происходит, и именно эти зоны являются основными "поставщиками" продуктов неполного сгорания в отработавших газах. То есть коэффициент избытка воздуха газовоздушной смеси находится за пределами воспламеняемости. Как только мы, увеличиваем подачу газа, обеспечиваем в этих зонах подачу смеси на уровне а = 1,8...2,0, сгорание улучшается, становится более полным и величина недогорания резко снижается, и наблюдается уменьшение концентраций и СО в отработавших газах.

Варьирование состава смеси должно повлечь за собой существенное изменение в образовании оксидов азота в камере сгорания. Разработанная ранее мо-

Рисунок 5 - Геометрия топливного факела и и характеристики распределения топлива и воздуха но сечению во фронте

дель определила основные направления целенаправленного снижения оксидов азота, а за счет изменения парамегров рабочею цикла газодизеля, влияющих на условия воспламенения и сгорания.

Реализация смешанною регулирования, и в частности, дросселирование воздушного заряда на средних нагрузках должно привести к общему уменьшению кислорода в ранее обеденных зонах камеры сгорания. Вместе с тем, кислород в этих зонах будет находиться в достаточном количестве для образования а температура горения будет существенно возрастать, поэтому выбросы для газодизеля со смешанным регулированием эти выбросы будут увеличиваться и могут достигнуть исходного уровня или даже превысить его. При смешанном регулировании предлагается уменьшать массовое количество вещества рабочею тела за счет дросселирования воздушного заряда на впуске, при той же концентрации токсичных компонентов.

Анализ этих характеристик позволяет ставить задачу по улучшению показателей двигателя за счет оптимизации его регулирования. Поиск оптимального закона регулирования целесообразно произвести по математическим моделям описания изменения основных показателей газодизеля - могцностных, экономических, а также токсических по СО, С„Нт и N0* в функции основных регулировочных и режимных параметров В настоящих исследованиях такие регрессионные модели получены в диапазоне рабочих режимов = 0,1...0,82 МПа для разных фиксированных частот вращения п = 1400...2000 мин'1

Для того чтобы получить эти математические модели была проведена статистическая обработка результатов проведенных экспериментов на основе ортогонального плана второго порядка.

Границы исследуемой области факторного пространства показаны в таблице 4.

Таблица 4 - Границы области исследования

Фактор п=1400 мин п=1600 мин"1 п-1800 мин"1 п=2000 мин

шш шах гпш шах ШШ шах п»п шах

Л» 0,83 0,88 0,83 0,88 0,85 0,9 0,79 0,85

аг 2,0 10,8 2,0,- 11,4 2,0 11,0 1,9 8,2

%Дт 33, 100 30 100 30 100 30 100

Уравнения регрессии получены в виде полиномов вгорого порядка:

У = ао+ 31Х, + а2Х2-(- а3Х3+ аиХ,2+ а)2Х,Х2 + а,3Х,Х3+ +а22Х2г + а23Х2Х3+ а33Х32,

где У - функции отклика (N0*, СО,'С„Нт, §е, И,, СТ); Х|, Х2, Х3 - регулировочные факторы - коэффициенты регрессии.

Проверка оптимального закона регулирования проверялась по двум тирам моделей. Во-первых, применительно к математическим моделям, полученным на основе экспериментальных данных. Во-вторых, исходя из рекомендаций по

оптимальному закону регулирования, установленному при минимизации выбросов оксидов азота по модели рабочего цикла А.Л. Максимова (глава 3)

Совместный анализ на основе двух типов моделей позволяет выбрать оптимальный закон регулирования в условиях ограничений, накладываемых на возможный диапазон изменения регулировочных факторов.

Первой из рекомендаций является дросселирование воздушного заряда, полученное при ограничении на предельное обеднение газовоздушного заряда на впуске на уровне аг - 1,8...2,0. Второе ограничение предельное снижение давления в конце сжатия Рс, а, следовательно, и температуры самовоспламенения в этот момент.

Эксперименты подтвердили рекомендации теоретической модели. Дросселирование воздуха на впуске, в пределах, обеспечивающих стабильное воспламенение дизельного топлива, могут являться эффективным средством уменьшения оксидов азога по сравнению с базовым двигателем: При оптимизации регулирования газодизеля в зависимости от нагрузки, выбросы оксидов азота практически по всей нагрузочной характеристике в 1,3...2,2 раза меньше чем у исходной дизельной модификации (рисунок 6).

Улучшение полноты горения обеспечивает и снижение выбросов оксида углерода. Это относится и к выбросам углеводорода, которые тоже могут быть уменьшены в 3...4 раза по сравнению с исходным уровнем.

Положительным фактом является и улучшение топливной экономичности газодизеля при дросселировании заряда на впуске. На малых и средних нагрузках это улучшение составляет 5...10 % по сравнению с газодизелем при качественном регулировании.

-о дизель

-------• • • газодизель с качественным регулированием

газодизель со смешанным регулированием Рисунок 6 - Сравнение показателей дизеля и газодизеля

Как показывают эксперименты, дросселирование воздушного заряда на впуске является наиболее эффективным, хотя и более сложным способом снижения токсичности отработавших газов при одновременном улучшении топливной экономичности газодизеля.

Для сравнительной оценки токсических показателей базового двигателя и разных схем регулирования газодизеля проведены расчеты с использованием регрессионных моделей, полученных на основе экспериментальных данных. Расчеты выполнены для режимов работы, соответствующих методике тринадцати ступенчатого цикла испытаний тракторных двигателей по ГОСТ 17.2.2.05-97. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Сравнительная оценка показателей дизеля Д-120 и его газодизельной модификации

Показатели г/кВт ч госг 17.2.2.05-97 (воздухообмен ограничен) Дизель Газодизель с качественным регулированием Газодизель со смешанным регулированием

N0, 9 15,77 9,1 8,92

СО 5,6 7,84 15,28 7,98

с„нт 2,2 0,23 6,9 2,69

Расчетные результаты с принятой функцией расслоения заряда удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным по выбросам N0 с отработавшими газами газодизеля (рисунок 7). Прежде всего, интересно отметить

достаточно хорошую сходимость результатов полученных по теоретической модели рабочего цикла газодизеля (с выбранной ранее схемой расслоения № 1 глава 3) и реальных выбросов при работе двигателя на тех же режимах. В частности, по результатам расчета по 13-ступенчатому циклу выброс оксидов азота по модели составил 7,24 г/кВтч, а в реальности 8,92 г/кВт-ч Это достаточно близкие результаты, которые подтверждают правильность объяснения механизма образования оксидов азота в газодизеле, а также рекомендации по выбору лучшей схемы расслоения. Разработанная модель может быть использована для исследований и доводки не только газодизеля Д-120, но и других моделей двигателей.

N0 ЧНМ

300 200 100

81 02 0*3 04 05 (ИГ 07

Ре МПа

Рисунок 7 - Согласование экспериментальных и расчетных данных

В главе 5 "Прогноз технико-экономических показателей модернизированного трактора Т-25Л с газодизелем" описана компоновка узлов и запатентованная принципиальная схема системы питания газодизеля. Представлены результаты сравнительных полевых эксплуатационных испытаний трактора и исследования изменения основных физико-химических показателей моторных масел в процессе эксплуатации в двигателе Д-120. Определен экономический эффект от использования сжиженного газа.

Эксплуатационные испытания, проведенные в ФГНУ "Росинформагрогех", по оценке энергетических показателей показали, что технологические показатели работы агрегата практически одинаковые как при использовании дизельного топлива, так и смеси газового и дизельного топлива. По коэффициенту использования мощности двигателя трактора (максимальное значение буксования движителей составило 14,2 % при нормативе 16 %) фреза ФТ-1,5 удовлетворительно агрегатируется с трактором при работе по газодизельному циклу.

При загрузке двигателя на 40 % экономия дизельного топлива составила 58%, при загрузке на 67 % - 62 %. Экономичность газодизеля при этом ухудшилось на 9 %, с учетом приведения эквивалентности расхода газового топлива к расходу дизельного топлива, в принципе составляет проведенным ранее стендовым экспериментальным исследованиям.

Анализ полученных данных по оценке изменения физико-химических показателей масла показал, что переход с дизельного топлива на пропан-бутановую смесь положительно влияет на изменение основных физико-химических показателей масла в процессе эксплуатации в двигателе Д-120. При этом срок смены масла в газодизеле может быть увеличен. Полученные результаты следует расценивать как возможность увеличения моторесурса двигателя трактора Т-25А в эксплуатации. Более точная оценка увеличения срока службы и периодов смены масла требует проведение дополнительных исследований.

Полученные материалы по оценке экономической эффективности свидетельствуют, что применение альтернативного топлива на одном тракторе Т -25А годовой экономический эффект от внедрения газодизельной модификации трактора, с учетом изменения антропогенного воздействия на окружающую среду, сосгавит для газодизеля с качественным регулированием 31876,69 руб./юд, или экономию 3985 л дизельного топлива. Для газодизеля со смешанным регулированием 32480,97 руб./год, или экономию 4060 л дизельного топлива.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Газодизель с качественным регулированием обеспечивает устойчивую работу и необходимые исходные мощностные показатели, но имеет худшие токсические показатели по выбросам и При этом концентрация оксидов азота N0 может быть выше или ниже отмечаемой в базовом дизеле в зависимости от организации рабочего процесса газодизеля.

2. Исследование модели формирования запальной дозы дизельного топлива, учитывающее геометрию факела и камеру сгорания объясняет повышенные выбросы продуков неполного сгорания. Для стабильного распространения фронта пламени от факела запальной дозы дизельного топлива состав окружающего газовоздушного заряда должен соответствовать пределу эффективного обеднения смеси, характеризующегося а = 1,8...2,0, что исключает существование зон камеры сгорания, где не происходит распространения пламени и горения смеси. В противном случаи именно эти зоны являются основными "поставщиками" углеводородов и оксидов углерода в отработавших газах.

3. Разработанная модель образования оксидов азота позволяет объяснить механизм образования N0 в газодизеле. Предложенная методика имитации расслоения заряда в цилиндре обеспечивает прогнозирование показателей газодизеля. Наименьшие выбросы оксидов азота в газодизеле наблюдается при наиболее резком расслоении заряда и уменьшении запальной дозы дизельного топлива.

4. Разработанные статистические регрессионные модели образования основных токсических компонентов, в основе которых лежат расчеты по теоретической модели рабочего цикла газодизеля и экспериментальные исследования, позволяют прогнозировать показатели газодизеля в широком диапазоне рабочих режимов, обеспечивают оптимизацию регулирования двигателя для снижения токсичности отработавших газов и улучшение его топливной экономичности. На полных нагрузках газодизель работает на качественном регулировании без дросселирования воздушного заряда. При работе на средних, нагрузках рекомендуется увеличивать глубину дросселирования с Ра =0,1 до, 0,076 МПа. Более глубокое дроселирование нецелесообразно, так как ухудшаются условия . воспламенения. Запальная доза дизельного топлива снижается с увеличением нагрузки.

5. Снижается выброс N0* по сравнению с базовым дизелем в 1,8...2,0 раза (до 9,1 г/кВтч для газодизеля с качественным регулированием и до 8,92 г/кВтч для газодизеля со смешанным регулированием), обеспечивая требования ГОСТ 17.2.2.05-97 (9 г/кВт-ч) для помещений с ограниченным воздухообменом. Выбросы и значительно уменьшены по сравнению с исходным уровнем (15,28 1/кВт-ч и 6,9 г/кВт-ч соответственно). Суммарная токсичность отработавших газов с учетом повышенной вредности выбросов значительно ниже в газодизеле, чем в базовом дизеле.

6. Разработана новая оригинальная модель газодизельной системы питания, на которую получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель "Система питания двигателя внутреннего сгорания" по заявке № 2003119739/20(022337) от 08.07.2003 г., реализующая основные рекомендации исследований.

7. Эксплуатационные испытания трактора Т - 25А свидетельствуют об экономии дизельного топлива до 62 % при нагрузке двигателя 67 % или до 58% при нагрузке - около 40 % при сохранении мощностных и тяговых характери-

стик трактора.

8. Переход с дизельного топлива на пропан-бутановую смесь положительно влияет на изменение основных физико-химических показателей моторного масла в процессе эксплуатации в двигателе. Это указывает на потенциальное увеличение ресурса работы Т - 25Л с газодизелем.

9. Годовой экономический эффект при эксплуатации трактора Т - 25А с газодизелем, с учетом изменения антропогенного воздействия на окружающую среду, составит 31876,69 руб./год, или экономию 3985 л дизельного топлива для газодизеля с качественным регулированием и 32480,97 рубУгод, или экономию 4060 л дизельного топлива для газодизеля со смешанным регулированием.

1. Мустафаев М.Г. Применение газообразного топлива / Моск. гос. агро-инж. ун-т, 2001. 21 с. Деп. в ВНИИТЭИагропром 23.07.01. № 79 ВС - 2001.

2. Чумаков В.Л., Муслафаев М.Г. Анализ возможностей улучшения токсических показателей газодизельного двигателя Д-120 // Совершенствование технологий и машин в АПК: СБ. науч. трудов. М.: МГЛУ им. В.П, Горячкина, 2001. С. 108-115.

3. Мустафаев М.Г. Анализ возможности конвертирования дизельного двигателя для работы на газовом топливе // Труды Севере - кавказского государственного технологического университета. Владикавказ.: СКГГУ, 2002. вып. 9. С. 357-362.

4. Чумаков В.Л., Мустафаев М.Г. Возможности уменьшения выбросов углеводородов газодизельного двигателя Д-120 // Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров: Материалы XXXIX Международной научно - технической конференции ААИ. М.: МГГУ "МАМИ" 2002. С. 60-61.

5. Чумаков В.Л., Мустафаев М.Г. Совершенствование экологических характеристик трактора Т - 25А. // Труды молодых ученых: Владикавказский научный центр РАН. Владикавказ.: СКГТУ, 2003. вып. 4. С. 18-22.

6. Чумаков В Л., Мустафаев М.Г. Поиск оптимального регулирования двигателя по математической модели образования оксидов азота/ Моск. гос. агро-инж. ун-т, 2003.16 с. Деп. в ВИНИТИ 26.05.03. № 1019-В2003.

7. Чумаков ВЛ., Мустафаев М.Г. Математическое моделирование рабочего процесса двигателя и образования оксидов азота. // Автотракторное электрооборудование. 2003. № 3. С. 11-14.

8. Чумаков В.Л., Мустафаев М.Г. Улучшение экологических характеристик трактора Т-25А с газодизелем посредством анализа и оптимизации рабочего процесса. // Автотракторное электрооборудование. 2004. № 1. С. 18-21.

9. Патент на полезную модель № 2003119739/20. Система питания двигателя внутреннего сгорания / Чумаков В.Л., Мустафаев М.Г. 2003.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

Подписано к печати ££ (,

Формат 60x84/16.

Бумага офсетная! Печать офсетная.

Уч.-изд. л. 4.1

Тираж -(ос экз.

Заказ № 1^2

Отпечатано в лаборатории оперативной полиграфии Московского государственного агроинженерного университета им. В П. Горячкина

127550, Москва, Тимирязевская, 58

Í107 з 8

Введение

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1. Экологические характеристики сельскохозяйственных тракторов

1.2. Мировые ресурсы энергоносителей и виды альтернативных топлив.

1.2.1 Газовое топливо.

1.2.2 Биотоплива.

1.2.3 Уголь и метанол.

1.3. Газодизель как перспективная концепция модернизации дизелей, находящихся в эксплуатации.

1.4. Основные проблемы снижения токсичности отработавших газов газодизелей.

1.5. Выводы, цель и задачи исследования.

Глава 2. Объект и методы исследований.

2.1. Объект исследований.

2.2. Измерение основных параметров.

2.3. Специальная подготовка двигателя для испытаний на стенде

2.4. Специальная подготовка трактора к эксплуатационным испытаниям.

2.5. Методика эксплуатационной оценки свойств масел.

2.6. Методики теоретических исследования.

Выводы.

Глава 3. Теоретические исследования образования оксидов азота газодизеля и прогнозирования оптимального регулирования газодизеля трактора Т-25А.

3.1. Физическая модель.

3.2. Расчет образования окислов азота.

3.3. Математическое моделирование некоторых показателей газодизеля.

3.4. Выполнение норм на выбросы окислов азота с отработавшими газами газодизеля.

Выводы.

Глава 4 Экспериментальные исследования улучшения экологических характеристик газодизеля Д-120 трактора Т-25 А.

4.1. Общие задачи экспериментальных исследований.

4.2. Исследование влияния некоторых конструктивных параметров, топливной аппаратуры и регулировок газодизеля на образование основных токсичных компонентов отработавших газов.

4.3. Анализ особенностей образования продуктов неполного сгорания в газодизельном двигателе Д-120.

4.4. Анализ возможностей улучшения токсических показателей газодизельного двигателя.

4.5. Экспериментальная проверка адекватности математической модели рабочего цикла газодизеля.

Выводы.

Глава 5 Прогноз технико-экономических показателей модернизированного трактора Т-25А с газодизелем.

5.1. Создание трактора макета.

5.1.1. Принципиальная схема системы питания газодизеля

5.1.2. Компоновка узлов системы питания газодизеля на тракторе

5.2. Эксплуатационные испытания трактора.

5.3. Оценка основных физико-химических показателей моторных масел газодизеля и прогнозирование ресурса двигателя.

5.3.1. Анализ физико-химических показателей масла в процессе его работы в двигателе.

5.4. Оценка экономического эффекта модернизированного трактора Т

25А с газодизелем.

Выводы.

Одной из основных тенденций развития современного общества является защита окружающей среды. Особенно это актуально для крупных мегаполисов подобно Москве и Санкт-Петербургу, где высокая концентрация промышленного обеспечения, и соответственно высокоинтенсивного сельскохозяйственного производства. С учетом климатических условий значительной территории России, многие сельскохозяйственные производства в животноводстве и растениеводстве организованы в закрытых помещениях, теплицах и фермах, с ограниченным воздухообменом. Применение в условиях даже малых тракторов класса тяги 0,6, 0,9 вызывает значительное загрязнение воздуха отработавшими газами, содержащими оксиды азота, углеводороды, сажу, бенз(а)пирен и других.

Данная проблема является актуальной и для крупных городов, где 60.80 % вредных выбросов связано с работой транспорта и коммунального хозяйства.

Трактор Т-25А широко используется в выше названных условиях. Вместе с тем, его экологические характеристики и, прежде всего выброс вредных веществ с отработавшими газами дизеля не соответствует существующим требованием ГОСТ 17.2.2.05-97 для помещений с ограниченным воздухообменом.

Показатели трактора могут быть улучшены за счет использования альтернативных топлив, например газообразных, на основе смесей пропана и бутана. Это так же улучшает технико-экономические показатели, в связи более низкой стоимостью газа по сравнению с дизельным топливом.

Поэтому целью работы является улучшение экологических и технико-экономических характеристик трактора Т-25А посредством разработки газодизельной модификации двигателя Д-120.

Объектом исследования является сельскохозяйственный трактор Т-25А, дизель Д-120 с серийной и экспериментальной системой питания газодизеля.

В диссертационной работе применены различные методы исследования. Теоретические исследования представлены расчетным моделированием формирования топливного факела в камере сгорания и анализа условий расслоения заряда при одновременном питании двигателя дизельным топливом через штатную систему и подачей газа во впускной трубопровод посредством оригинальной (патент № 2003119739/20(022337) от 08.07.2003 г.) системы питания. Теоретические исследования особенностей образования оксида азота в условиях неравномерного распределения топлива в заряде проводились по модели образования оксида азота по расширенному механизму Зельдовичу Я.Б. Экспериментальные исследования путей улучшения экономичности и уменьшения токсичности отработавших газов газодизеля проводились путем снятия регулировочных, нагрузочных, регуляторных характеристик и характеристик расслоения заряда. Методы математического планирования эксперимента применялись как в экспериментальных так и в теоретических исследованиях для оценки показателей двигателя в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов (п = 1400.2000 мин"1, Ре = 0,10.0,62 МПа). Прогнозирование показателей долговечности и надежности трактора проводилось на основе анализа свойств моторного масла. Расчетные исследования включали так же оценку экономического эффекта использования сжиженного газа, в том числе с учетом уменьшения ущерба для окружающей среды. Оценка показателей для разработанной модели трактора Т-25А с газодизелем проводилась в эксплуатационных испытаниях.

Научная новизна заключается в следующем:

Процесс горения расслоенного рабочего заряда и характеристики струи запальной порции дизельного топлива, объясняющий механизм образования высоких концентраций оксидов азота, оксида углерода и углеводородов в газодизеле и обеспечивающий их существенное снижение.

Первая глава диссертации посвящена анализу состояния вопроса, постановке цели и основных задач исследования.

Вторая глава посвящена методике исследований.

В третьей главе проведены теоретические исследования по условиям формирования топливного факела, расслоенного заряда в цилиндре двигателя и математическому моделированию рабочего цикла газодизеля с образованием оксидов азота по механизму Зельдовича Я.Б. Представлено математическое описание изменения основных показателей газодизеля -мощностных, экономических, а также токсических показателей по СО, CnHm и NOx в функции основных регулировочных параметров. Эффективность предлагаемых решений по улучшению показателей трактора с газодизелем подтверждена расчетами по методике тринадцати ступенчатого цикла испытаний тракторных двигателей по ГОСТ 17.2.2.05-97.

В четвертой главе приводятся результаты стендовых испытаний. Анализируется влияние основных регулировочных факторов на мощностные, экономические и токсические показатели газодизеля. Исследуется особенность образования углеводородов в газодизельном двигателе.

В пятой главе представлено обоснование конструктивных решений разработанной системы питания газодизеля и разработанной конструкторской документации одного из вариантов системы, изготовленной и установленной на тракторе. Приведены результаты эксплуатационных испытаний трактора Т-25А. В соответствии с имеющими стандартами выполнена оценка изменения физико-химических показателей моторных масел и прогнозирование ресурса двигателя. Так же представлена оценка экономической эффективности применения альтернативного топлива.

В общих выводах приводятся основные результаты работы по диссертации.

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты проведенных исследований уточняют и дополняют существующие представления о механизме сгорания и образования основных токсичных веществ в газодизельном двигателе и могут быть использованы при разработке новых конструкций двигателя внутреннего сгорания такого типа. Разработана многозонная математическая модель сгорания в дизеле для газодизельного процесса, позволяющая дать количественную оценку изменения экономических и экологических характеристик (NOx) двигателя на различных режимах его работы. Показано, что для одновременного уменьшения выбросов углеводородов и оксидов азота требуется организация сложного оптимального регулирования газодизеля, предполагающего расслоение заряда, в частности, посредством одновременного регулирования подачи воздуха, газа и дизельного топлива. Проанализировано влияние основных конструктивных элементов системы питания газодизеля на его показатели. На оригинальные узлы системы питания разработана конструкторская документация. В условиях мелкосерийного производства изготовлены три комплекта узлов. Определена оптимальная степень дросселирования воздушного заряда и соотношения подач дизельного топлива и газового, обеспечивающего одновременное снижение токсичности отработавших газов по СО, CnHm, NOx и улучшение топливной экономичности. Показана реальная экономия дизельного топлива в эксплуатации около 60 % за счет замены на газообразное топливо. Реализация предлагаемых решений позволило существенно снизить токсичность газодизеля в соответствии с ГОСТ 17.2.2.05 - 97 для помещений с ограниченным воздухообменном, и в частности полностью удовлетворить нормы на выбросы NOx.

Новизна технического решения работы подтверждена положительным решением о выдаче патента на полезную модель "Система питания двигателя внутреннего сгорания" по заявке № 2003119739/20(022337) от 08.07.2003 г.

Результаты исследования использованы при выполнении конвертации дизельного двигателя Д-120 в газодизельный. Разработана конструкторская документация на систему питания газодизеля при работе с качественным регулированием. Работоспособность системы проверена в полевых условиях в ФГНУ "Росинформагротех".

Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на семинаре "Чтения академика В.Н. Болтинского" 29 - 30.01.01 и 21 -22.01.03, проходившего на кафедре "Тракторы и автомобили" МГАУ им. В.П. Горячкина, заседаниях кафедры "Тракторы и автомобили" МГАУ им. В.П. Горячкина 1999 - 2002, и XXXIX международной научно - технической конференции ассоциации автомобильных инженеров России "Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров" 25 - 26.09.02 в МГТУ "МАМИ".

По теме диссертационной работы опубликовано девять печатных работ.

На защиту выносится:

- результаты теоретических исследований по моделированию рабочего процесса газодизеля и механизма образования оксидов азота в условиях расслоения заряда в цилиндре двигателя;

- результаты экспериментальных исследований условий образования основных токсичных компонентов СО, CnHm и NOx, и возможности их уменьшения в газодизельной модификации двигателя Д-120;

- рекомендации по оптимальной конструкции системы питания газодизеля реализующего смешанный способ регулирования;

- система питания газодизеля, защищенная патентом;

- результаты испытаний моторных масел, указывающих на возможности увеличения ресурса газодизеля;

- результаты эксплуатационных испытаний трактора Т-25А с газодизельной модификацией двигателя Д-120.

Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Она содержит 159 страниц машинописного текста, 52 рисунка, 21 таблицу и 11 страниц приложений. Список литературы включает 131 наименование работ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

На основании произведенного исследования, мы пришли к следующим выводам:

1. Газодизель с качественным регулированием обеспечивает устойчивую работу и необходимые исходные мощностные показатели, но имеет худшие токсические показатели по выбросам СО и CnHm. При этом концентрация оксидов азота NOx может быть выше или ниже отмечаемой в базовом дизеле в зависимости от организации рабочего процесса газодизеля.

2. Исследование модели формирования запальной дозы дизельного топлива, учитывающее геометрию факела и камеру сгорания объясняет повышенные выбросы продуктов неполного сгорания. Для стабильного распространения фронта пламени от факела запальной дозы дизельного топлива состав окружающего газовоздушного заряда должен соответствовать пределу эффективного обеднения смеси, характеризующегося а = 1,8.2,0, что исключает существование зон камеры сгорания, где не происходит распространения пламени и горения смеси. В противном случаи именно эти зоны являются основными "поставщиками" углеводородов и оксидов углерода в отработавших газах.

3. Разработанная модель образования оксидов азота позволяет объяснить механизм образования N0 в газодизеле. Предложенная методика имитации расслоения заряда в цилиндре обеспечивает прогнозирование показателей газодизеля. Наименьшие выбросы оксидов азота в газодизеле наблюдается при наиболее резком расслоении заряда и уменьшении запальной дозы дизельного топлива.

4. Разработанные статистические регрессионные модели образования основных токсических компонентов, в основе которых лежат расчеты по теоретической модели рабочего цикла газодизеля и экспериментальные исследования, позволяют прогнозировать показатели газодизеля в широком диапазоне рабочих режимов, обеспечивают оптимизацию регулирования двигателя для снижения токсичности отработавших газов и улучшение его топливной экономичности. На полных нагрузках газодизель работает на качественном регулировании без дросселирования воздушного заряда. При работе на средних нагрузках рекомендуется увеличивать глубину дросселирования с Ра = 0,1 до 0,076 МПа. Более глубокое дроселирование нецелесообразно, так как ухудшаются условия воспламенения. Запальная доза дизельного топлива снижается с увеличением нагрузки.

5. Снижается выброс NOx по сравнению с базовым дизелем в 1,8.2,0 раза (до 9,1 г/кВт-ч для газодизеля с качественным регулированием и до 8,92 г/кВт-ч для газодизеля со смешанным регулированием), обеспечивая требования ГОСТ 17.2.2.05-97 (9 г/кВт-ч) для помещений с ограниченным воздухообменом. Выбросы CnHm (7,98 г/кВт-ч) и СО (2,69 г/кВт-ч) значительно уменьшены по сравнению с исходным уровнем (15,28 г/кВт-ч и 6,9 г/кВт-ч соответственно). Суммарная токсичность отработавших газов с учетом повышенной вредности выбросов NOx значительно ниже в газодизеле, чем в базовом дизеле.

6. Разработана новая оригинальная модель газодизельиой системы питания, на которую получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель "Система питания двигателя внутреннего сгорания" по заявке № 2003119739/20(022337) от 08.07.2003 г., реализующая основные рекомендации исследований.

7. Эксплуатационные испытания трактора Т-25А свидетельствуют о экономии дизельного топлива до 62 % при нагрузке двигателя 67 % или до 58 % при нагрузке - около 40 % при сохранении мощностных и тяговых характеристик трактора.

8. Переход с дизельного топлива на пропан-бутановую смесь положительно влияет на изменение основных физико-химических показателей моторного масла в процессе эксплуатации в двигателе. Это указывает на потенциальное увеличение ресурса работы Т - 25А с газодизелем.

9. Годовой экономический эффект при эксплуатации трактора Т - 25А с газодизелем, с учетом изменения антропогенного воздействия на окружающую среду, составит 31876,69 руб./год, или экономию 3985 л дизельного топлива для газодизеля с качественным регулированием и 32480,97 руб./год, или экономию 4060 л дизельного топлива для газодизеля со смешанным регулированием.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В. Планирование эксперимента при поиске оптимизации условий. - М.: Наука, 1976.

2. Аксенов Д.Т., Струнге Б.Н. Газовые двигатели ГД100 и агрегаты на их базе. М., Недра, 1990, 328 с.

3. Астахов И.В., Трусов В.И. и другие. Подача и распыливание топлива в дизелях. М., Машиностроение, 1971, 359 с.

4. Афлятонов Ф.С. Использование альтернативных моторных топлив на транспорте США. М.,, 1995, с.

5. Болотов А.К. и др. Эксплуатация сельскохозяйственных тракторов: Справочник.М.: Ураджай,1994, 495 с.

6. Бубнов Д.Б. Адаптация дизеля сельскохозяйственного трактора для работы на рапсовом масле. М.: ВИМ. -1996. - 31 с.

7. Ваппер А.А., Гурьев А.А. Производство и применение присадок к топливам за рубежом. // Дизелестроение, 1987, № 31, с. 33 34

8. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М., Физмашгиз, 1963, 708 с.

9. Васильев Ю.Н., Золоторевский JI.C. Двигатели газобаллонных автомобилей на пути к совершенствованию. // Автомобильный транспорт, 1988, № 10, с. 45-48.

10. Васильев Ю.Н., Мужиливский J1.C., Золоторевский J1.C. и другие. Токсичность газобаллонного автомобиля. // Автомобильный транспорт, 1988, №7, с. 35-37.

11. Венцель С.В. Применение смазочных масел в автомобильных и тракторных двигателях. М., Химия, 1968, 147 с.

12. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. М., Свердловск, 1962,374 с.

13. Виноградов Л.В., Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н., Стативко B.JI. Применение газовых топлив в двигателях внутреннего сгорания. М., 1996. 187 с.

14. Вихерт М.М., Фимспосянц Т.Р. Дымность и токсичность современных дизелей // Автомобильная промышленность. 1972. - с. 6-8.

15. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. М., Машиностроение, 1977, 276 с.

16. Воинов А.Н. Термодинамический анализ особенностей рабочего процесса бензинового двигателя с расслоенным зарядом. Труды Костр. с/х инт, 1971, №32, с. 3- 12.

17. Володин В.М. и др. Использование газа в качестве топлива для тракторов. М., ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1995, вып. 1.

18. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценка экономического ущерба причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. М., 1983, 120 с.

19. Газодизельные автомобили "КамАЗ 53208, 53218, 532219, 54118, 53217". Дополнение к руководству по эксплуатации автомобиля КамАЗ - 5320 Минавтопром, КамАЗ, Набережные Челны, 1991, 65 с.

20. Газодизельные двигатели КамАЗ. Инструкция по эксплуатации. КамАЗ, г. Набережные Челны, 1991.

21. Гайнуллин Ф.Г., Гриценко А.И., Васильев Ю.Н. и др. Природный газ как моторное топливо на транспорте. М., Недра, 1986, 237 с.

22. Генкин К.И. Газовые двигатели. М., Машиностроение, 1987, 193 с.

23. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. -М.: Транспорт, 1987. 207 с.

24. Гортлевский А. А., Макеев В. А. Озимый рапс. М.: Россельхозиздат, 1983.-135 с.

25. ГОСТ 11362 96 Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования.

26. ГОСТ 17.2.2.05 97 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин.

27. ГОСТ 18509 88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний.

28. ГОСТ 33 82 Нефтепродукты. Метод определения кинематической и расчет динамической вязкости.

29. ГОСТ 4333 87 Нефтепродукты. Методы определения температуры вспышки и воспламенения в открытом тигле.

30. ГОСТ 6370 83 Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей.

31. Грамолин А.В., Кузнецов А.С. Топливо, масла, смазки, жидкости, материалы для эксплуатации и ремонта автомобилей. М., Машиностроение, 1995.64 с.

32. Гриценко А.И., Васильев Ю.Н., Золоторевский JI.C. Автотранспорт на газовом топливе, перспективы развития. // Газовая промышленность. 1989, № 2, с. 5- 7.

33. Двигатели внутреннего сгорания Сборник статей. Тт. 1-5, М. -Л., ОНТИ; 1936 1939. (Монографии из иностранной литературы). Т.1 - 1936, Т.2- 1939.

34. Дубовкин Н.Ф. Справочник по углеводородным топливам и продуктам их сгорания. М. Л., Госэнергоиздат, 1962.

35. Дьяченко Н.Х., Костин А.К., Мельников Г.В. и другие. Теория двигателей внутреннего сгорания. М. — Л., Машиностроение, 1965, 460 с.

36. Ефремов Б.Д., Черняк Б.Я. Математическая модель процесса тепловыделения в двигателях внутреннего сгорания. В сб. науч. трудов МАДИ, вып 96 М.: МАДИ, 1975, с. 37 - 42.

37. Журнал Автомобильный транспорт, 1995, № 5

38. Зангиев А.А. и др. Производственная эксплуатация машинно-тракторного парка. М.:Колос, 1996, 320 с.

39. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 1973, 200 с.

40. Звонов В.А., Малахов В.Н. Исследование образования окислов азота в цилиндре бензинового двигателя. в кн.: Снижение загрязнения воздуха в городах выхлопными газами автомобилей. М., 1971, с. 72 - 79.

41. Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б. и другие. Математическая теория горения и взрыва. М., Наука, 1980. 478 с.

42. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М.-Л., Изд-во АН СССР, 1947.

43. Зельдович Я.Б., Симонов Н.Н. К теории искрового воспламенения газовых взрывчатых смесей. "Журнал физической химии", 1949, т. XXIII, вып. II, с. 1361 1374.

44. Зубарев А.А., Плеханов И.П. Газобаллонные автомобили. М., 1994, 86 с.

45. Илюхин М.С., Пономарев Е.Г. Есть ли альтернатива нефтяным топливам // Материалы международной научно-практической конференции 1998.

46. Кафаров В.В Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1971.

47. Кленников Е.В., Мартиров О. А., Крылов М.Ф. и др. Газобаллонные автомобили: техническая эксплуатация. М., Транспорт, 1986, 175 с.

48. Коваленко В.П., Конкин М.Ю. Ресурсосбережение в машииоиспользовании. // Повышение эффективности использовании сельскохозяйственной техники: Сб. науч. трудов. М., МГАУ им. В.П, Горячкина, 1997, с. 76 82.

49. Коваленко В.П., Лоскутов B.C. Экономия горючего. М., Воениздат, 1986, 208 с.

50. Коваленко В.П., Автомобиль и экономия горючего. Ташкент, Узбекистан, 1982, 218 с.

51. Колосюк Д.С., Кузнецов А.В. Автотракторные топлива и смазочные материалы. К., Вища шк. Головное изд-во, 1987, 191 с.

52. Кривяков С.В. Многопараметровая оптимизация рабочего процесса дизеля по расходу топлива и выбросам вредных веществ с отработавшими газами. Дисс. . канд. техн. наук. РУДН, М., 2000, 138 с.

53. Крылов А.В. Разработка газодизелыюго процесса с внутренним смесеобразование и комплексная оценка его экологических и экономических качеств. Автореф. дис. на соиск. степ, к.т.н. -М., 1997, 22с.

54. Кузнецов Н.А. Влияние стабильности присадок на изменение эксплуатационных свойств моторных масел, используемых в дизельных тракторах сельскохозяйственного назначения. Дисс. . канд. техн. наук., М., 1973,203 с.

55. Левин А.Б. Интенсификация сельскохозяйственного производства и экология. Учебное пособие. -М., МИИСП, 1990, 108 с.

56. Лиханов В.А. Результаты исследований работы дизелей сельскохозяйственных тракторов на сжатом природном газе. Материалы международного симпозиума. Киев, 1991.

57. Лиханов В.А. Сгорание и сажеобразование в цилиндре газодизеля. Киров, НИИСХ Северо Востока, 2000, 104 с.

58. Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. М., Колос, 1994, 224 с.

59. Лупачев П.Д., Филимонов А.И. Газовые и газодизельные тракторы: преимущества и недостатки. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1998, № 6, с. 28 30.

60. Лышевский А.С. Распыливание топлива в судовых дизелях. Л., «Судостроение», 1971,248с.

61. Максимов А.Л. Исследование динамики образования окиси азота в двигателе с искровым зажиганием. Дисс. . канд. техн. наук. МАДИ, М., 1979, 252 с.

62. Максимов А.Л. Определение текущих концентраций NO вцилиндре двигателя с искровым зажиганием. Труды МАДИ, 1976, вып. 126, с. 129- 133.

63. Максимов АЛ. Расчетная модель действительного цикла двигателя внутреннего сгорания в кн.: Труды Московского автомобилыю-дорожного института. М., МАДИ, 1976, с. 74-81.

64. Малашенков К.А. Экономическое обоснование применения альтернативного топлива, используемого в сельском хозяйстве для машинно-тракторных агрегатов. Дисс. . канд. техн. наук., М., 2000, 167с.

65. Мамедова М.Д. Сжиженные газы как топливо для дизелей. // Газовая промышленность. 1986, № 9, с 15.

66. Мамедова М.Д., Васильев Ю.Н. Транспортные двигатели на газе. М., Машиностроение, 1994, 224 с.

67. Материалы Всесоюзной научно-технической конференции. "Альтернативные топлива в двигателях внутреннего сгорания". Киров, 1988.

68. Материалы международной конференции «Газ в моторах», Москва, 1996

69. Мацаренко И.П., Пономарев Е.Г. Приводная техника. М., Статистика, 2001, № 1, 84 с.

70. Методические указания по определению нормативных показателей расхода топлива и объемов механизированных работ.: Утв 25.09.85/ Всесоюзный НИИ механизации сельского хозяйства. Разраб. Никифоров А.Н. и др. М.: ВИМ, 1986, 48 с.

71. Морозов Г.А., Арционов О.М. Очистка масел в дизелях. JL, Машиностроение, 1971, 192 с.

72. Мустафаев М.Г. Анализ возможности конвертирования дизельного двигателя для работы на газовом топливе // Труды Северо -кавказского государственного технологического университета. Владикавказ, СКГТУ, 2002, вып. 9, с. 357 362.

73. Мустафаев М.Г. Применение газообразного топлива / Моск. гос. агроинж. ун-т, 2001,21 с. Деп. в ВНИИТЭИагропром 23.07.01. № 79 ВС 2001.

74. Нарижний И.Ф. Экономика производства и использования рапса.-М.: Росагропромиздат, 1991. -189с.

75. ОНД-86. Отраслевой нормативный документ. JI.: Госкомгидромет, 1987.

76. ОСТ 102.2 2002 Испытание сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки.

77. Регулирование тракторного дизеля, работавшего по газодизельному циклу. Отчет МИИСП № Гр. 01860053204, М., МИИСП, 1988, 102 с.

78. Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях. М., Машиностроение, 1977,216 с.

79. Савельев Г.С. Стадник А.В. Тракторы, работающие на газомоторном топливе. Научные труды ВИМ, т. 137, 2000, с. 140.147.

80. Свиридов Ю.Б., Малявинский JI.B. и другие. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей. JL: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1979, 248 с.

81. Сельскохозяйственная энциклопедия. М., Сельхозиздат., том 1, 1932,432 с.

82. Система питания двигателя внутреннего сгорания: Положительное решение о выдаче патента на полезную модель по заявке № 2003119739/20(022337) от 08.07.2003 г.

83. Слободин А.А. Сжиженный природный газ в качестве моторного топлива для автотранспорта за рубежом // Сборник докладов конференции Автогаз '91. Паланга, 1991. е.-184-190

84. Справочник по теплообменникам. В 2-х т., М., Энергопромизат, т.2, 1987, 352 с.

85. Стадник А.В. Повышение эффективности сельскохозяйственных газодизельных тракторов и автомобилей. Дисс. . канд. техн. наук. ВИМ, М., 2002, 156 с.

86. Стативко B.JL, Роднянский В.М., Гавриленко С.Д. и др. Перевод автотранспортных средств и сельскохозяйственной техники на газомоторное топливо. М., Газпром, 1996, 54 с.

87. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей / А.С. Орлин, В.Н. Вырубов, В.Н. Ивин и другие. ; под ред. А.С. Орлина-М., Машиностроение, 1971, 400 с.

88. Терентьев Г.А. Производство альтернативных моторных топлив и их применение на автомобильном транспорте // Тематический обзор. М., 1985.-88 с.

89. Трактор Т-25. Л. Колос. 1972, 175 с.

90. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Л., Машиностроение, 1990, 348 с.

91. Фукс И.Г., Евдакимов А.Ю., Джамалов А.А. // Нефтепереработка и нефтехимия. 1992. - № 1. с.55-59.

92. Хартман К. и другие. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М., Мир, 1977, 552 с.

93. Хачиян Я.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и другие. Двигатели внутреннего сгорания. М., Высш. шк., 1985. 311 с.

94. Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и другие. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник для вузов. М., Высш. шк., 1978. 280 с.

95. Черников В.А., Милащенко Н.З., Соколов О.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга 3. Устойчивость почв к антропогенному воздействию. Пущено, ОНТИ ПНЦ РАН, 2001. 203 с.

96. Чумаков В.Л. Влияние расслоения топлива и рециркулируемых газов на образование окиси азота в двигателе с искровым зажиганием. в кн.:

97. Защита окружающей среды в связи с развитием автомобилизации. М., ВЗМИ, 1979, с. 89-93.

98. Чумаков B.JI. Исследование возможностей улучшения токсичных показателей форкамерного бензинового двигателя. Дисс. . канд. техн. наук. МАДИ, М., 1980, 127 с.

99. Чумаков B.J1., Мустафаев М.Г. Математическое моделирование рабочего процесса двигателя и образования оксидов азота. // Автотракторное электрооборудование. 2003, № 3, с. 11 14.

100. Чумаков B.JI., Мустафаев М.Г. Анализ возможностей улучшения токсических показателей газодизельного двигателя Д-120 // Совершенствование технологий и машин в АПК: СБ. науч. трудов. М., МГАУ им. В.П, Горячкина, 2001, с. 108 115.

101. Чумаков B.JI., Мустафаев М.Г. Поиск оптимального регулирования двигателя по математической модели образования оксидов азота/ Моск. гос. агроинж. ун-т, 2003, с. Деп. в ВИНИТИ 26.05.03. № 1019-В2003.

102. Чумаков B.JI., Мустафаев М.Г. Совершенствование экологических характеристик трактора Т 25А. // Труды молодых ученых: Владикавказский научный центр РАН, 2003 вып. 4, с. 18 - 22.

103. Чумаков B.JI., Мустафаев М.Г. Улучшение экологических характеристик трактора Т-25А с газодизелем посредством анализа и оптимизации рабочего процесса. // Автотракторное электрооборудование. 2004, № 1, с. 18-21.

104. Шаповалов М.Э., Мамедова М.Д. Сжиженный природный газ взамен дизельного топлива. // Газовая промышленность. 1987, № 2, с. 29 31.

105. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М., Мир, 1972, 382 с.

106. Эфрос В.В., Ерохин Н.Г., Кульгицкий Р.И. и др. Дизели с воздушным охлаждением Владимирского тракторного завода. М., Машиностроение, 1976,277 с.

107. Якубовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей Среды Перевод с польского М.: Транспорт. - 1979. - 60с.

108. B.P.Statistikal Review of World Energy, 1998

109. Biodiesel fuel. SAE OFF Highway Engineering, December2000, pp 14-17

110. Budzuljak B.V. The current State and the prospect for the use of gas motor fuel in Russia and the CIS Countries. NGV'94 International Conference. Toronto, Ontario, Canada, 1994.

111. Carslow D.C., Fricker N., Thomas G.M. Fuel cycle emissions and global warming impact of UK road transport Natural gas engines. NGV'94 International Conference. Toronto, Ontario, Canada, 1994.

112. Daniel W.A. Engine Variable Effect on Exhaust Hydrocarbon Composition.- "SAE Transactions". 1967, Vol. 76, paper 670124, pp 15 22

113. Emission of exhausts gases by fuels on the base of butane and butane-propane mixtures. Automotive Engineering, November, 1996, pp 49 54

114. Held W., Heinz K., Schnabl J. MAN Commercial Vehicles With Natural Gas Engines: Application And Market Assessment. NGV'96 International Conference, Kuala Lumpur, Malaysia, 1996.

115. Hundleby G.E., Thomas J.R, Low Emission Engines for Heavy Duty Natural Gas - Powered Urban Vehicles - Development Experience. SAE Technical, paper 892134, 1989, pp 32 - 39.

116. Kamel M.M., Duggal V.K. Cummins B5.9G Natural Gas Engine. NGV'94 International Conference. Toronto, Ontario, Canada, 1994.

117. Magn Einanag P., Stenersen D. Natural Gas As Fuel in City Buses. NGV'96 International Conference, Kuala Lumpur, Malaysia, 1996.

118. Mauer K. Pflanzenoel, Mehrkomponenten-Kraftstoffe und Wasser-Emulsionen im Vergleich zu Biodiesel. -Stuttgart.: Hohenheim, Landesanstalt fuer landw. Maschinen-und Bauwesen, 1996. -S.4.

119. Mendis KJ.S., Stone C.R., Ladommatos N., Weller G. Modelling and measurements from a Natural gas fueled engine, SAE Technical Paper No 930927, 1993.

120. Motorenole fur Dieselmotoren. Dtschi. Kiistenschiffahrt. 12, 1988.

121. Pinigton D.C. Natural Gas for Vehiches: a World Wide Perspective. Материалы международного симпозиума. Киев, 1991.

122. Researches on natural gas use as fuel for diesel engines. Automotive Engineering, November 1996, pp 87 90.

123. Smith D., Stephenson J. Optimization ofCNG buses-The bus operator's viewpoint. NVG'96 International Conference, Kuala Lumpur, Malaysia, 1996.

124. Van Der Weide J., De Haas J., Van Lihg J.A.N., De Rijke J., Van Der Steen M. CNG City Bus Engine with Optimized Part Load Efficiency, High Mean Effective Pressure and Low Emissions. NGV'94 International Conference. Toronto, Ontario, Canada, 1994.

125. Van Der Weide J., Ter Rele R.R.J., Hoolmans B. Gaseous fuels in heavy duty engines; Development from the Netherlands. Материалы международного симпозиума. Киев, 1991.

126. Wall J.C., Hey wood J.B. The influence of operation variables and prechamber size on combustion in a prechamber stratified charge engine. - SAE paper 880966, 1988,21 pp.

127. Yutaka Takada, Hiroshi Matsuda, Kahachi Iioka. Development of an Urban Bus with a Turbocharger and Aftercooled Lean Burn CNG Engine for low Emissions. NGV'94 International Conference. Toronto, Ontario, Canada, 1994.