автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение эффективности эксплуатации дизеля на низкоцетановом топливе за счет перераспределения теплоты в камере сгорания

На правах рукописи

Ширлин Иван Иванович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДИЗЕЛЯ НА НИЗКОЦЕТАНОВОМ ТОПЛИВЕ ЗА СЧЕТ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОТЫ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ

05 04 02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ииз160540

Барнаул - 2007

003160540

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Научный руководитель кандидат технических наук, профессор

Шевченко Петр Лукич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лебедев Борис Олегович

кандидат технических наук, доцент Кулманаков Сергей Павлович

Ведущая организация. ФГУП Конструкторское бюро транс-

портного машиностроения, г Омск

Защита состоится « » мзи^/гу? 2007 г. в /Р часов на заседании диссертационного совета Д 212 004.03, действующего при Алтайском государственном техническом университете им. И И Ползунова по адресу 656038, г Барнаул, пр. Ленина, 46 (тел\факс (3852) 260-516, E-mail D21200403@mailru)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И И Ползунова

Отзывы на автореферат, заверенные печатью Вашего учреждения, просим направлять в двух экземплярах по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета

Автореферат разослан « » еси^Пхг^Ы 2007 г

Ученый секретарь диссертационног совета к.т.н., доцент

А.Е. Свистула

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На современном этапе развития науки техники проблема снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами при повышении мощности дизелей решается в основном применением электронных систем многофазного впрыска топлива, систем нейтрализации отработавших газбв й применением наддува двигателей. Однако столь сложные и дорогостоящие устройства оправданы лишь на новых двигателях, в то время как в эксплуатации находится огромное количество двигателей устаревших конструкций, не отвечающих современным требованиям по экологическим показателям

Одним из способов повышения экологических показателей таких двигателей, при сохранении эффективной мощности, можно считать использование альтернативных и смесевых топлив Использование альтернативных и смесевых топлив позволяет существенно снизить выбросы вредных веществ с отработавшими газами, при сохранении двигателем мощностных показателей, а также позволяет расширить ассортимент применяемых топлив, что, в конечном счете, сказывается на снижении потребления нефти и, как следствие, повышает экологич-ность дизелей

Альтернативные топлива, особенно спиртосодержащие, применяющиеся в настоящее время для питания дизельных двигателей, обладают низким цетановым числом, что сопровождается увеличением периода задержки воспламенения и, как следствие, повышением жесткости работы и снижением ресурса двигателя Поэтому на практике стремятся снизить величину периода задержки воспламенения различными способами от введения присадок к топливу, повышающих воспламеняемость, до применения вспомогательных систем воспламенения.

Опыт эксплуатации двигателей на низкоцетановых топливах показал, что для сокращения периода задержки воспламенения достаточно эффективно можно использовать источники тепловой энергии, расположенные в камерах сгорания дизельного двигателя Такие устройства относительно легко реализуются в конструкциях двигателей устаревших конструкций, практически не усложняя ее

Однако остаются вопросы в выборе основных параметров таких устройств для повышения эффективности их использования.

Цель работы заключается в обеспечении условий применения низкоцетановых топлив в дизельном двигателе, путем введения в камеру сгорания источника перераспределения тепловой энергии. ^

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи

1 Обосновать способ, позволяющий реализовать применение низ-коцетановых топлив в дизельных двигателях

2 Выявить критерии эффективности применения источника перераспределения тепловой энергии - калильного тела

3 Разработать методику определения геометрических, теплофизи-

ЧёСКИХ иТтрОЧНОСТНЫХ Нарши'с.^» тела-

4 Дать теоретическую и экспериментальную оценку влияния калильных тел на рабочий процесс дизельного двигателя

5 Дать экономическую оценку применения калильных тел при работе дизеля на низкоцетановом топливе

Объект исследования: дизельный двигатель модели Д21 AI, без наддува, двухцилиндровый, с полуразделёнными полусферическими камерами сгорания, в которых размещен источник перераспределения тепловой энергии (калильное тело), со степенью сжатия 16,5, параметрами цилиндра S/D = 120/105 и воздушным .охлаждением

Методы исследований. В работе нашли применение теоретические методы, базирующиеся на основных законах термодинамики, теплопроводности, теплопередачи и газовой динамики, а также экспериментальные исследования

Достоверность результатов достигнута выбором методов и средств измерений, соблюдением стандартов, периодической проверкой и тарировкой приборов, а также анализом и контролем погрешностей, а для теоретических исследований — принятием обоснованных исходных данных

Научная новизна работы:

1 Получены и термодинамически обоснованы новые зависимости температуры источника перераспределения тепловой энергии от геометрических и теплофизических параметров устройства

2 Разработана математическая модель рабочего процесса источника дополнительной тепловой энергии.

3 На основе полученных зависимостей предложена методика определения параметров источника дополнительной тепловой энергии для эффективного использования данного устройства в камере сгорания дизельного двигателя

4. Получены новые экспериментальные данные о работе дизельного двигателя Д21 AI на стандартном и низкоцетановом топливе при использовании калильных тел в камерах сгорания, которые позволяют

рекомендовать калильные тела как средство снижения периода задержки воспламенения в рабочем процессе дизеля

Практическое значение работы составляют рекомендации по применению калильных тел в камере сгорания дизельных двигателей для снижения периода задержки воспламенения при использовании стандартного и низкоцетанового топлива, а также экономический эффект от внедрения результатов НИР на предприятии ГП «ДРСУ №6» г Калачинск Омской области. Разработана математическая модель, позволяющая с наименьшими затратами определять параметры калильного тела

Экспериментальная часть выполнена на моторной установке с калильными телами в камере сгорания дизельного двигателя Д21 А1, спроектированными и изготовленными в лаборатории кафедры «Теплотехника и тепловые двигатели» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии при непосредственном участии автора

Результаты работы использованы при выполнении НИР кафедры для ГП «ДРСУ №6» г Калачинск Омской области и в учебном процессе Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (Си-6АДИ)

Разработанные методики и программы используются аспирантами и студентами при выполнении курсовых работ и в дипломном проектировании, а созданная экспериментальная установка используется для проведения лабораторных работ по дисциплинам кафедры.

Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертацию, докладывались и обсуждались на научных конференциях и семинарах Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии в 20012004 гг. (г Омск), на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двигате-лестроения» в 2003 г (г. Челябинск), на Международно-технической конференции ААИ «Проблемы создания и эксплуатации автомобилей в условиях Сибири и Крайнего Севера», 2004 г (г. Омск)

Публикации По материалам диссертации и результатам проведенных исследований опубликовано 9 статей из них 2 в изданиях рекомендованных списком ВАК

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений

Общий объем диссертации составляет 124 страницы и содержит 32 рисунка, 8 таблиц, список литературы из 116 наименований и 2 приложения

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

-Введение. Во введении приведены данные о современных способах снижения токсичности вредных выбросов с отработавшими газами дизельных двигателей.

Отмечено, что экологичность двигателя связана не только со снижением выбросов вредных веществ с отработавшими газами, но и со снижением потребления топлив нефтяного происхождения. Показана перспективность применения других видов топлива, например растительного происхождения и топлив, полученных из продуктов переработки органических отходов сельского хозяйства.

Однако, использование новых видов топлива в дизельных двигателях сопряжено с рядом трудностей, связанных с их низким цетановым числом, относительно дизельного топлива.

Применение низкоцетановых топлив в дизелях требует обеспечения условий сокращения периода задержки воспламенения в рабочем процессе при сохранении мощностных и экологических показателей. При этом, недопустимо значительное усложнение и удорожание конструкции самого двигателя

Таким образом, во введении обоснована актуальность и важность выполнения исследования, сформулирована цель работы, которая заключается в обеспечении условий применения низкоцетановых топлив в дизельном двигателе, путем введения в камеру сгорания источника перераспределения тепловой энергии. Перечислены новые научные результаты, полученные при реализации указанной цели, которые выносятся на защиту.

В первой главе рассмотрены основные способы применения низкоцетановых топлив в дизельных двигателях применение свечей зажигания, использование свечей накаливания, установка жаропрочных вставок, керамическое напыление на стенки камеры сгорания, комбинированные способы. Приведен анализ достоинств и недостатков реализации указанных способов в дизелях на основе работ отечественных (Семенова В.И, Хачияна А.С., Толстова А.М , Галышева Ю.В , Вагнера В А, Воинова А Н, Воронова Г Г., Федянова Е А. и др ) и зарубежных авторов

Так применение свечей зажигания связано с необходимостью использования дополнительной системы, обеспечивающей своевременную подачу электрической искры. Применение дополнительной системы однозначно усложняет конструкцию двигателя и его обслуживание Кроме того, указанный способ малоэффективен при использовании стандартного дизельного топлива.

Использование свечей накаливания обусловлено простотой реализации такого способа, поскольку большинство современных дизелей оборудуются системами облегчения холодного пуска в виде таких устройств Однако, использование свечей накаливания для сокращения периода задержки воспламенения при использовании низкоцетановых топлив не эффективно вследствие их места расположения

Как правило, свечи накаливания располагаются в головке цилиндра в непосредственной близости от форсунки При впрыске топлива воспламенение происходит около форсунки, здесь образуется область повышенного давления, которая оттесняет воздушный заряд из зоны горения В результате такого процесса снижается эффективность использования свежего воздушного заряда, снижаются мощностные и экономические показатели двигателя

Применение жаропрочных вставок позволяет избавиться от недостатка неоптимального места расположения, однако эффективность использования таких устройств напрямую зависит от эффективной мощности, развиваемой двигателем Тем не менее, жаропрочные вставки находят широкое применение в сочетании со свечами зажигания и свечами накаливания Недостатки применения жаропрочных вставок можно компенсировать подбором оптимальных параметров Кроме того, такой способ относительно просто реализовать на двигателях, находящихся в эксплуатации, что обуславливает перспективность их использования реализации применения низкоцетановых топлив с целью снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизельных двигателей, устаревших конструкций.

Керамическая термоизоляция камеры сгорания с целью сокращения периода задержки воспламенения при использовании низкоцетановых топлив приводит к снижению коэффициента наполнения цилиндров двигателя свежим зарядом, вследствие его нагрева от стенок камеры сгорания. Впрыск топлива в перегретый воздух приводит к переобогащению смеси, что снижает мощностные и экономические показатели двигателя

Кроме того, применение керамики приводит к повышению температуры деталей камеры сгорания, что снижает их ресурс в результате нарушения условий смазки, приводит к быстрому старению самого моторного масла Также остается проблема надежности крепления керамического напыления к стенкам камеры сгорания

На основе представленного анализа обосновывается способ реализации применения низкоцетановых топлив для питания дизельного двигателя, посредством применения калильных тел, как источника пе-

рераспределения тепловой энергии в камере сгорания дизеля, как наиболее просто реализуемый и достаточно эффективный.

В конце первой главы определены цель и основные задачи исследования

Вторая глава посвящена разработке математической модели процесса энергообмена в камере сгорания дизельного двигателя Д21 Al при использовании источника перераспределения теплоты и разработке методики определения основных параметров данного устройства

В первом разделе главы рассмотрены особенности рабочего процесса дизельного двигателя, основные фазы процесса сгорания. Показано влияние продолжительности периода задержки воспламенения на качество протекания рабочего процесса в дизеле, выделены факторы, влияющие на длительность периода задержки воспламенения

Особо отмечено влияние накаленных поверхностей, расположенных в камере сгорания дизеля на период задержки воспламенения. Сделан вывод о возможности совершенствования камеры сгорания дизельного двигателя с целью повышения эффективности его эксплуатации при использовании топлив с низким цетановым числом. Перераспределение теплоты в камере сгорания достигается установкой источника перераспределения тепловой энергии на поршне двигателя калильного тела

Проведенный анализ условий работы калильного тела и функциональных задач, обусловленных их применением, позволил выявить критерии эффективного использования источника перераспределения тепловой энергии в камере сгорания дизеля, разработать математическую модель процесса энергообмена в системе «рабочее тело - калильное тело - поршень»:

dQ = dQmH [ dQmaaB t dQuí,

пламени

dtp dtp dtp dtp dQM, _ F d(Tpr-TM1)^ dtp dtp m dtp dQuK _ Тножки )

. dtp Rdtp

^Qножки _ ^ножки ^^ножки Tn ) d<p hфтжи dtp

dO da d(T -T )

üce зар _ ^^св зар p ** V-* гол ce зар /

dtp dip ™ dtp

В результате сформулированы основные требования, которым должна удовлетворять конструкция калильного тела. Выбрано оптимальное место расположения и форма устройства Обоснован выбор материала изготовления, размеры основных частей устройства, теоретически установлено влияние размеров на амплитуду температуры устройства и его прочность (рис 1 и 2)

I" «-

- - J - - ... ✓

- - - У У

- -*— . 1- / S- ■ - ■■

- / / / -

- ✓ J —

-- 1 г у

- • ' / у' * „ ■ - - ■ - -

"Ж - - - - ■ - ■

f * — - ---

- -

О 0 001 О 002 О 003 О 004 О 005 О 006 О 007 О 008 О 003 О 01 радиус головки калильного тела, м

Рис 1 Влияние размеров головки на амплитуду колебаний и относительную амплитуду колебаний температуры калильного тела

0 002 0 003 0 004 0 005 0 006 0 007 0 008 0 009 0 01

радиус головки калильного тела, м

Рис 2 Влияние радиуса головки калильного тела на напряжения в ножке, при различных диаметрах ножки калильного тела

На основе полученной математической модели разработана методика определения параметров калильного тела, необходимых для его

эффективного использования в камерах сгорания дизеля при его работе на низкоцетановых топливах.

На основе полученной методики была разработана конструкция источника перераспределения тепловой энергии. Калильное тело представляет собой шар на цилиндрической ножке, изготовленный из жаропрочной стали.

Внешний вид устройства и его расположение в камере сгорания дизеля Д21 А1 представлены на рисунке 3.

а) бI

Рис. 3. Калильное тело: а - конструкция устройства; 6 - расположение в камере сгорания

В третьей главе приведен теоретический анализ влияния калильных тел на рабочий процесс дизельного двигателя.

Рассматриваются особенности процесса сгорания дизельного двигателя, позволяющие реализовывагь применение топлив широкого фракционного состава с различными цетановыми числами. Подчеркивается влияние длительности периода задержки воспламенения на протекание рабочего процесса дизеля. Определяются факторы, влияющие на величину периода задержки воспламенения в рабочем процессе дизельного двигателя. Показано влияние накаленных поверхностей, расположенных в камере сгорания дизельного двигателя, на процессы, предшествующие воспламенению топливовоздушной смеси.

На основе существующих методик рассчитана величина периода задержки воспламенения топлив, имеющих различные цетановые числа. На основе регрессионного анализа полученных данных определена зависимость влияния цетанового числа топлива на величину периода задержки воспламенения (рис. 4).

На основе модели рабочего процесса дизельного двигателя, расчетными методами, оценено влияние периода задержки воспламенения на

36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

дсгановое число топлива

Рис 4 Влияние цетанового числа топлива на величину периода задепжки воспламенения

показатели рабочего процесса при использовании стандартного и низ-коцетанового топлив при применении калильных тел в камерах сгорания

Таким образом, получены теоретические подтверждения возможности применения калильных тел для сокращения периода задержки воспламенения и определено их влияние на показатели рабочего процесса дизельного двигателя при использовании как стандартного, так и низ-коцетанового топлив

В четвертой главе приводится описание созданной в рамках диссертационной работы экспериментальной установки на базе дизельного двигателя Д21 А1, в камерах сгорания которого были установлены источники перераспределения тепловой энергии, выделяющейся в рабочем цикле двигателя. Описано оборудование, использовавшееся при проведении эксперимента. В частности приведена конструкция датчика измерения давления в цилиндре двигателя, с помощью которого снималась индикаторная диаграмма двигателя Рассчитаны погрешности измерения исследуемых величин

Основным методом экспериментального исследования являлось снятие нагрузочных характеристик на трех скоростных режимах 1200, 1500 и 1800 мин(рис 5, о - в) Для проверки результатов теоретического исследования по влиянию калильных тел на период задержки воспламенения, была произведена запись изменения давления в цилиндре двигателя при его работе на топлив ах с различными цетановы-ми числами (рис. 5, г).

В процессе эксперимента цетановое число топлива снижалось со стандартных 45 единиц (у стандартного дизельного топлива) до 35 единиц. Снижение цетанового числа экспериментального топлива дос-

3,6

ю

¡2,8

§2,4

I

§2,0 «

О

8 '=б «С

у

и

0,8 0,4 0

5,4 4,8 4,2 3,6 3,0 2,4 1,8 1,2 0,6 0

/

/

\

/ /

N ч

560

'Я"

520 г. <Э

480 £ ГГГ

со

440 Е5

е

400 я

X

360 я а

а

320 I л

ч

280 г-

240

200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 эффективная мощность, кВт а)

1 /

\ /

\ У /

\ / /

/]

Л

\

О 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 эффективная мощность, кВт б)

О 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 эффективная мощность, кВт

20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 угол поворота коленчатого вала, град

г)

Рис 5 Результаты экспериментальных исследований

а)-в)- нагрузочные характеристики двигателя Д21 А1, соответственно при 1200,1500 и 1800 мин"1, г) - индикаторная диаграмма Д21 А1, ~ - стандартная камера сгорания (ДТ), - камера сгорания с калильным телом (ДТ), ........- камера сгорания с калильным телом (низкоцетановое топливо)

тигалось добавкой высокооктанового бензина АИ-98 Для компенсации снижения противозадирных свойств экспериментального топлива, в его состав вводилась тяжелая углеводородная фракция не более 1 % по объему

В процессе эксперимента исследовалось изменение мощностных и экономических показателей работы двигателя на стандартном и низко-цетановом топливе Полученные результаты сравнивались с характеристиками этого же двигателя, которые снимались при его работе на стандартном дизельном топливе при стандартной камере сгорания

ЗаключиТС^™* раздел главы посвящен обработке опытных данных Для исключения случайных ошибок все параметр»!, полученные в результате прямых измерений с помощью приборов (расход воздуха, расход топлива, давление итд), измерялись многократно

Пятая глава посвящена экономической оценке внедрения разработанного устройства на предприятии ГП «ДРСУ №6» г. Калачинск Омской области

Расчетными методами было установлено, что применение калильных тел для повышения эффективности эксплуатации дизельных двигателей на смесевом низкоцетановом топливе, позволит добиться значительного сокращения затрат на топливо, за счет снижения его стоимости.

Применение смесевого топлива в сочетании с калильными телами позволило добиться экономии средств вследствие значительного снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами

При определении экономического эффекта также учитывались затраты на переоборудование камер сгорания дизельного двигателя и затраты на приготовление смесевого топлива.

В результате внедрения удалось добиться снижения удельных затрат на производство единицы продукции (в данном случае, ремонта 1м2 дорожного покрытия) в среднем на 8,1 %, экономия составила 7153,24 руб. на одну единицу техники

Заключение. По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы

1. Проведенный анализ путей снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами посредством применения альтернативных топлив, показал перспективность применения топлив растительного происхождения в смеси с дизельным топливом, при обеспечении условий нормальной работы дизельного двигателя при сохранении мощностных показателей. Для обеспечения нормальной работы ди-

зельного двигателя на смесевых топливах необходимо применение устройств, компенсирующих снижение цетанового числа

На основе анализа применяемых в настоящее время устройств, предложено использовать источник перераспределения тепловой энергии в камере сгорания дизеля - калильное тело, как наиболее простое и эффективное

2. В результате проведенного теоретического исследования процессов энергообмена в камере сгорания дизельного двигателя Д21 А1, определено оптимальное место расположения калильного тела в камере сгорания и его форма

Для эффективной реализации данного устройства, его необходимо располагать в наиболее нагретом месте поршня, так чтобы топливный факел касался поверхности калильного тела В качестве формы выбран шар. При обеспечении оптимальных размеров такое тело практически не оказывает влияния на характер турбулентных потоков внутри камеры сгорания двигателя

3 Посредством полученной математической модели процесса энергообмена в камере сгорания дизельного двигателя Д21 А1, исследованы теплофизические свойства и геометрические параметры, необходимые для обеспечения минимальной амплитуды колебаний температуры калильного тела в течение рабочего цикла. Оценено влияние геометрических и тегшофизических свойств материала устройства на его прочностные характеристики.

Разработана методика определения параметров калильного тела, на основе, которой разработана конструкция и рекомендованы размеры основных частей устройства.

Конструктивно калильное тело представляет собой шар на резьбовой цилиндрической ножке, которая служит для его крепления к днищу поршня Размеры устройства, при использовании в качестве материала изготовления жаропрочной стали, радиус головки 4,5 мм, диаметр ножки 3,5 мм

4. Проведенное теоретическое исследование влияния применения калильных тел на продолжительность периода задержки воспламенения в рабочем процессе дизельного двигателя при использовании стандартного и низкоцетанового топлив, позволило получить теоретическую зависимость периода задержки воспламенения в функции цетанового числа топлива, как для стандартной камеры сгорания, так и для камеры сгорания с калильным телом (соответвственно).

г, =0,0034хЦЧ2 -0,2989хЦЧ +7,5659, т, = 0,0014 х ЦЧ2-0,1128хЦЧ +2,642

5 Проведенные экспериментальные исследования на разработанной и созданной экспериментальной установки на базе дизельного двигателя Д21 А1, подтвердили теоретические выводы мощностные показатели дизеля практически не изменились при незначительном увеличении расхода топлива при работе двигателя на стандартном и низкоцетановом топливе, что косвенно свидетельствует о правильности выбора геометрических размеров и места расположения устройства в камере сгорания

Применение калильных тел в камерах сгорания двигателя позволило снизить период задержки воспламенения в среднем на 4-6° по углу поворота коленчатого вала (в зависимости от режима работы двигателя) при использовании стандартного топлива, а также позволило снизить цетановое число с 45 до 35 ед при сохранении удовлетворительной жесткости работы двигателя (степень нарастания давления не превышает 1 МПа/град)

6 Оценена экономическая эффективность применения разработанных устройств при использовании смесевого низкоцетанового топлива Сезонная экономия средств от снижения стоимости топлива и вредных выбросов с отработавшими газами составила 7153,24 руб на единицу техники

Основные положения диссертации отражены в работах

статьи в изданиях, рекомендованных списком ВАК

1 Ширлин И И. Калильные тела и цетановое число топлива для дизельного двигателя / П Л Шевченко, И И Ширлин // Автомобильная промышленность, №4 - 2004 - С 13-14

2 Ширлин И И. К вопросу определения оптимальных размеров калильного тела / ИИ. Ширлин // Омский научный вестник. - Омск, 2006 - Вып 9 (46) - С .82-87

статьи, отражающие основное содержание работы

3 Ширлин И И О влиянии калильных тел на рабочие процессы в дизельном двигателе / П Л Шевченко, И И Ширлин // «Проблемы автомобильных дорог России и Казахстана» тезисы докладов Международной научно-практической конференции - Омск Изд-во СибАДИ, 2001 -С 156-158

4 Шевченко П Л , Ширлин И И Калильные тела как средство снижения требований к цетановому числу топлива для дизельного двигателя / П Л Шевченко, И И Ширлин // Труды Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения» Челябинск ЮУрГУ, 2003 -78-80с

5 Ширлин И И. К вопросу определения зависимости температуры калильного тела по углу поворота коленчатого вала двигателя / ПЛ. Шевченко, ИИ Ширлин//Вест СибАДИ 2004 -Вып 1 -С 81-84

6 Ширлин И И. О возможности снижения требований к цетано-вому числу топлива для дизельного двигателя /ИИ Ширлин // Материалы 43-й Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров «Проблемы создания и эксплуатации автомобилей, специальных и технологических машин в условиях Сибири и Крайнего Севера» (24-25 сентября 2003 года) Тез докл. / Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия - Омск Издательство «ЛЕО», 2004 - С 51-52.

7 Ширлин И И О возможности совершенствования камеры сгорания дизеля с целью сокращения периода задержки воспламенения / И.И Ширлин//Вест СибАДИ 2004 -Вып 1 -С 85-87

8 Ширлин И И Уточненная методика определения зависимости температуры калильного тела по углу поворота коленчатого вала двигателя/ И И Ширлин // Дорожно-строительный комплекс как основа рационального природопользования Материалы Междун научно-техн конф 23-25 ноября 2004 - Омск, 2004. - С 23-26

9 Ширлин И И Влияние размеров калильного тела на параметры рабочего процесса дизельного двигателя / И.И Ширлин, А А. Шаптала И Дорожно-строительный комплекс как основа рационального природопользования Материалы Междун научно-техн конф 23-25 ноября 2004 - Омск, 2004 - С 26-29

Подписано в печать 01 09 2007 Формат 60x84 1/16 Печать - ризография Уел п л 0,93 Тираж 100 экз Заказ 79/2007 Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46. Лицензии ЛР № 020822 от 21 09 98 года, ПЛД № 28-35 от 15 07 97 Отпечатано в ЦОП АптГТУ 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46

Введение.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Применение альтернативных топлив.

1.2. Анализ применения источников тепловой энергии в камере сгорания дизельного двигателя при использовании низкоцетановых топлив.

1.3. Постановка цели и задач исследования.

2. ПРИМЕНЕНИЕ КАЛИЛЬНЫХ ТЕЛ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ ДИЗЕЛЯ.

2.1. Особенности рабочего процесса дизельного двигателя.

2.2. Факторы, влияющие на продолжительность периода задержки воспламенения.

2.3. Влияние накаленных поверхностей.

2.4. О возможности совершенствования камеры сгорания дизеля с целью сокращения периода задержки воспламенения.

2.5. Выбор рационального месторасположения калильного тела в камере сгорания и его формы.

2.6. Динамика температуры калильного тела в течение рабочего цикла.

2.7. Влияние массы головки калильного тела на его прочность.

2.8. Методика определения параметров калильного тела.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАЛИЛЬНОГО ТЕЛА НА РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ.

3.1. Расчет параметров рабочего процесса дизельного двигателя.

3.2. Модель рабочего процесса дизеля.

3.3. Расчет периода задержки воспламенения.

3.4. Расчет процесса сгорания.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ КАЛИЛЬНЫХ ТЕЛ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТАНДАРТНОГО И НИЗКОЦЕТАНОВОГО

ТОПЛИВ.

4.1. Описание экспериментальной установки.

4.2. Оценка погрешностей измерения.

4.3. Моторные испытания.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАЛИЛЬНЫХ ТЕЛ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ.

5.1. Определение цены низкоцетанового топлива.

5.2. Экономия от снижения количества вредных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух с отработавшими газами.

5.3. Определение затрат на реконструкцию камеры сгорания.

5.4. Определение сезонных затрат предприятия на топливо.

Актуальность работы. В настоящее время очень актуальна проблема повышения экологической безопасности дизельных двигателей, особенно проблема дымности отработавших газов. В связи с этим, в мире вводятся новые нормативные требования к токсичности и дымности отработавших газов (рис. 1).

Рис. 1. - Внедрение норм токсичности для дизельных двигателей в странах ЕЭС В свою очередь, это означает, что необходимо не только совершенствовать существующие двигатели, но и разрабатывать совершенно новые конструкции и решения для удовлетворения повышающимся требованиям. Так достижения уровня экологических норм Евро IV добиваются улучшением динамических характеристик газов в цилиндре, совершенствованием формы камеры сгорания и конструкции распылителей форсунок.

На этом фоне создание перспективных дизелей на ЯМЗ, ЗМЗ и КамАЗе, отвечающим новым требованиям, выглядит вполне своевременным.

Однако в настоящее время в России сложилась такая экономическая ситуация, что переход на новые дизели происходит крайне медленно по причине низкой платежеспособности потребителей с одной - стороны и низкими темпами производства - с другой. К тому же, анализ развития современных дизельных двигателей показывает, что с постоянным ужесточением допустимых норм токсичности выбросов автомобильных дизелей, стоимость систем очистки отработавших газов в 2009-2012 годах возрастает в десять раз по сравнению с 2003 годом. При этом, выбросы оксидов азота и твердых частиц должны будут снижены к 2009 году на 90 %. Подсчитано также, что повсеместный переход на нормы Евро V и аналогичные нормы в США и Японии приведет в повышению стоимости автомобилей на 6-8%.

Таким образом, необходимо добиться приемлемых экологических показателей от дизелей находящихся в эксплуатации, не внося значительных изменений в конструкцию и не снижая эффективных показателей двигателя.

Одно из решений данной задачи - применение альтернативных топлив или смеси альтернативного и дизельного топлив. Такое решение часто позволяет добиться снижения расходов на топливо.

С другой стороны, ограниченность запасов нефти вновь поднимает вопрос поиска альтернативных топливных ресурсов. Обе эти проблемы могут иметь общее решение (рис. 2).

Рис. 2. Вариант повышения экологичности дизелей

Перевод дизелей на альтернативные топлива активно пропагандировался еще в 80 годы прошлого века. Тогда эта проблема связывалась с ограниченностью запасов нефти. Дефицит жидкого топлива нефтяного происхождения, а также достаточно большое количество вредных веществ в ОГ при его использовании способствуют поиску альтернативных видов топлива. С учетом специфики автомобильного транспорта сформулированы пять основных условий перспективности новых видов топлива:

- наличие достаточных энергосырьевых ресурсов;

- возможность массового производства;

- технологическая и энергетическая совместимость с транспортными силовыми установками;

- приемлемые токсические и экологические показатели рабочего процесса двигателя;

- безопасность и безвредность эксплуатации.

Таким образом, перспективным автомобильным топливом может быть тот химический источник энергии, который позволяет решить в какой-то степени энергоэкологическую проблему.

По мнению специалистов, в наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют углеводородные газы естественного происхождения и синтетические топлива - спирты. В ряде работ в качестве перспективных видов топлива названы водород и такие азотсодержащие соединения, как аммиак и гидразин. Так как эти виды источников энергии в качестве топлива для автомобилей, возможно, найдут применение в более далекой перспективе, о них дана краткая информация и более подробно рассмотрены вышеназванные альтернативные топлива.

Углеводородные газы - природный и нефтяной - являются наиболее приемлемыми для автотранспорта альтернативными видами топлив, которые могли бы покрыть все возрастающий дефицит жидкого моторного топлива.

Сжатый природный газ - это в основном метан (до 55% по объему) с дополняющими его углеводородами метанового ряда (этан, пропан, н-бутан, изобутан, пентан и инертными компонентами (азот, углекислый газ, реже водород, оксид углерода, кислород). Общее содержание добавок к метану обычно не превышает 15 %. Важными аргументами при рассмотрении природного газа как альтернативного моторного топлива являются его запасы и постоянно возрастающие объемы добычи.

Данные многолетнего опыта эксплуатации стационарных газовых двигателей, созданных ВНИИГазом совместно с отечественными дизелестрои-тельными заводами, убедительно свидетельствует о высокой эффективности газового топлива; КПД газовых двигателей достигает 38-40% в широком диапазоне режимов. Моторесурс двигателя увеличивается в 1,5 раза, а срок смены масла в 2 раза.

Однако, низкая объемная концентрация энергии природного газа при использовании его в качестве моторного топлива удается преодолеть сжатием газа до высоких давлений (20 МПа и выше). В этих условиях хранить сжатый природный газ можно только в стальных баллонах, которые значительно снижают грузоподъемность автомобилей.

Сжиженный нефтяной газ - это в основном пропан-бутановая смесь (до 93%). Добывают нефтяной газ в основном как попутный на нефтяных месторождениях или получают при переработке нефти. При этом соотношение между основными компонентами газа пропаном и бутаном в обоих случаях колеблется в широких пределах.

В качестве примесей могут быть другие углеводороды (изобутан, пропилен, бутилен). Присутствие инертных компонентов незначительно, так как в силу своих физических характеристик они отгоняются естественным путем. Различие соотношения основных компонентов нефтяного газа в попутном газе при добыче и переработке нефти, а также относительная простота разделения его на фракции создают условия для производства специального моторного топлива с контролируемым в определенных пределах составом, что является важным отличием нефтяного газа от природного.

В целом, по мнению специалистов, использование сжиженного газового топлива в автомобильных двигателях перспективно, так как обеспечивается полное сгорание с незначительным избытком воздуха, отсутствует разжижение масла топливом, повышается экономичность за счет снижения стоимости топлива. Важное преимущество - снижение токсичности.

Однако ресурсы сжиженного нефтяного газа ограничены, и, по мнению некоторых авторов, выполненные оценки не дают основания надеяться на покрытие дефицита за счет этого вида топлива; одновременно ресурсы и уровень добычи природного газа настолько велики, что позволяют рассматривать его в качестве альтернативного моторного топлива.

Внедрение газового топлива на автомобильном транспорте стимулируется не только стремлением разнообразить энергоносители в условиях все большего дефицита нефти, и также экологичностью данного вида топлива, что крайне важно в условиях ужесточения норм токсичных выбросов, но и отсутствием каких-либо серьезных технологических процессов подготовки данного вида топлива к использованию. Одной из главных задач при этом является создание легких и прочных газовых баллонов из композитных материалов для оснастки автомобилей, применение которых может существенно повысить максимальное рабочее давление газа в баллонах и таким образом увеличить пробег автомобиля на одной заправке.

Метанол, этанол - еще один вид альтернативного топлива для ДВС, причем к идее использования спиртов в качестве моторного топлива обращались неоднократно на всем протяжении развития ДВС.

В настоящее время целесообразность использования спиртового топлива (в основном метанола в чистом виде, а также в составе многокомпонентных смесей с дизельным топливом и водой) подтверждается не только возможной сырьевой базой (каменный уголь, природный газ, отходы лесного хозяйства, бытовые отходы), но и снижением токсичности ОГ. Последнее особенно важно в связи с повсеместным ужесточением норм выброса токсичных веществ с ОГ.

Так, в 2003 году фирма Volvo провела пробеговые испытания грузового автомобиля с дизелем D9, система питания которого была переоборудована для работы на диметилэфире (ДМЭ).

При переоборудовании насос-форсунки с электронным управлением были заменены системой Common Rail, приняты меры по предупреждению утечек топлива в камеру сгорания после закрытия форсунок, а также в картер и в атмосферу.

Выбор ДМЭ в качестве альтернативного топлива объясняется его низкой стоимостью и сниженной токсичностью ОГ. Хорошая воспламеняемость ДМЭ (цетановое число 55-60) позволяет использовать его в дизельном двигателе «напрямую» без свечей зажигания.

К недостаткам относится необходимость поддержания в баке давления 0,5 МПа и низкая смазывающая способность, неблагоприятная для работы форсунок. Устраняющие этот недостаток можно введением в топливо присадок, которые имеют высокую стоимость.

Применение ДМЭ, требует замены неметаллических уплотнений в системе питания, металлическими или тефлоновыми.

Кроме того, нерешенными остаются следующие технические проблемы:

1) система подачи метанола в камеры сгорания;

2) надежность и долговечность каталитических конверторов для метанола;

3) возможность дальнейшего снижения вредных примесей в ОГ.

Что касается этанола, получаемого в основном из растительного сырья, то он, будучи аналогом метанола и, имея соответствующие характеристики, также может быть использован для питания дизельных двигателей, а исследования токсичности дизелей при использовании этанола показывают снижение выбросов вредных веществ с ОГ, особенно твердых частиц и сажи.

Хорошие результаты в этом направлении получены, например, при работе на спиртах при смешенной подаче с дизельным топливом, а также на эмульсиях этих спиртов с дизельным топливом, и смеси дизельного топлива и сжиженного газа.

Однако, несмотря на приемлемые эффективные показатели работы двигателя, имеет место увеличенный период задержки воспламенения, высокая степень нарастания давления и повышенное максимальное давление цикла, что может отрицательно сказаться на ресурсе двигателя.

Применение альтернативных низкоцетановых топлив в дизельных двигателях в чистом виде возможно только при принятии мер для устранения вышеописанных недостатков. Одному из вариантов решения этих недостатков и посвящена данная диссертационная работа

Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографии и приложений.

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследования, приведены данные о современных способах снижения вредных выбросов с отработавшими газами дизельных двигателей. Отмечено, что проблема повышения экологичности дизелей связана также со снижением потребления топлив нефтяного происхождения.

Таким образом, показано, что данная проблема может быть решена путем применения альтернативных топлив при принятии мер по обеспечению сокращения периода задержки воспламенения в рабочем процессе при сохранении мощностных и экономических показателей. При этом, недопустимо значительное усложнение и удорожание конструкции двигателя.

Первая глава посвящена обзору и анализу исследований в области использования источников дополнительной тепловой энергии в камере сгорания дизельных двигателей при использовании стандартного и низкоцетановых топлив, сделаны выводы о перспективности относительно простых устройств для сокращения периода задержки воспламенения в рабочем процессе дизельного двигателя, обозначена актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе представлено исследование применения калильных тел в камере сгорания дизельного двигателя.

Рассмотрены особенности рабочего процесса дизельного двигателя, отмечено влияние величины периода задержки воспламенения на процесс» сгорания топлива. Названы основные способы сокращения периода задержки воспламенения и особо отмечено влияние накаленных поверхностей в камере сгорания дизеля на параметры рабочего процесса двигателя.

На основе данных теоретических предпосылок высказано предположение о возможности совершенствования камеры сгорания дизеля за счет применения источника перераспределения тепловой энергии - калильного тела. Сформулированы требования, которые необходимо учитывать для эффективного использования таких устройств. Определены параметры устройства и его теплофизические свойства, которые позволят добиться высокой эффективности его применения.

Здесь же разработана математическая модель, описывающая процесс энергообмена в системе «рабочее тело - калильное тело - поршень», на основе которой разработана методика определения основных параметров устройства.

В третьей главе диссертации приводятся методика определения величины периода задержки воспламенения стандартного и низкоцетанового топ-лив при использовании калильных тел, а также математическая модель рабочего процесса дизельного двигателя, на основе которой проведены теоретические исследования влияния калильных тел на параметры рабочего процесса дизельного двигателя.

В четвертой главе диссертации представлены сведения о проведённых экспериментальных исследованиях работы дизельного двигателя Д21 А1 на стандартном и низкоцетановом топливе при использовании калильных тел в камерах сгорания.

Сделаны выводы о влиянии калильных тел на эффективные показатели дизеля и о возможной степени снижения цетанового числа топлива, вследствие снижения величины периода задержки воспламенения топлива.

В пятой главе определена экономическая эффективность применения альтернативного топлива, посредством использования калильных тел в камерах сгорания, применительно к строительным и дорожным машинам на примере вибрационного катка ДУ-47Б.

Заключение резюмирует результаты проделанной работы и содержит рекомендации и выводы о применении калильных тел в камере сгорания дизельного двигателя.

На защиту выносится: результаты теоретического и экспериментального исследований влияния калильных тел на эксплуатационные показатели работы дизельного двигателя Д21 А1 при его работе на стандартном и низко-цетановом топливе.

Научная новизна работы заключается в следующем: впервые использованы калильные тела в камере сгорания дизельного двигателя Д21 А1, разработана математическая модель процесса энергообмена элементов системы рабочее тело - калильное тело - поршень, при проведении экспериментальных исследований получен ряд ценных результатов, оценена эффективность использования калильных тел при работе двигателя Д21 А1 на стандартном и низкоцетановом топливе.

Практическую ценность в представленной работе составляют рекомендации по применению калильных тел в камере сгорания дизельных двигателей для снижения периода задержки воспламенения при использовании стандартного и низкоцетанового топлива.

Работа включает 124 страницы, 8 таблиц, 32 рисунка и 2 приложения, список использованной литературы из 116 источников.

Основные положения работы опубликованы в журнале "Автомобильная промышленность", №4- 2004 г., отдельные результаты докладывались на Международной научно-технической конференции «Проблемы автомобильных дорог России и Казахстана» в г. Омск в 2001 г., Международных научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения» в г. Челябинск в 2003 г., Международно-технической конференции ААИ «Проблемы создания и эксплуатации автомобилей в условиях Сибири и Крайнего Севера» (Омск, 2004) и в Вестниках СибАДИ (2004-2005 г.г.).

Автор выражает сердечную благодарность научному руководителю к. т. н. проф. Шевченко П.Л., зав. кафедрой «Теплотехника и тепловые двигатели» д.т.н., проф. Ненишеву A.C., директору Нефтехимического института ОмГТУ д.т.н., проф Корнееву C.B. за искреннюю помощь и поддержку в написании этой работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, РЕКОМЕНДАЦИИ И ВЫВОДЫ

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Проведенный анализ путей снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами посредством применения альтернативных топлив, показал перспективность применения топлив растительного происхождения в смеси с дизельным топливом, при обеспечении условий нормальной работы дизельного двигателя при сохранении мощностных показателей. Для обеспечения нормальной работы дизельного двигателя на смесевых топливах необходимо применение устройств, компенсирующих снижение цетанового числа. На основе анализа применяемых в настоящее время устройств, предложено использовать источник перераспределения тепловой энергии в камере сгорания дизеля - калильное тело, как наиболее простое и эффективное.

2. В результате проведенного теоретического исследования процессов энергообмена в камере сгорания дизельного двигателя Д21 А1, определено оптимальное место расположения калильного тела в камере сгорания и его форма.

Для эффективной реализации данного устройства, его необходимо располагать в наиболее нагретом месте поршня, так чтобы топливный факел касался поверхности калильного тела. В качестве формы выбран шар. При обеспечении оптимальных размеров такое тело практически не оказывает влияния на характер турбулентных потоков внутри камеры сгорания двигателя.

3. Посредством полученной математической модели процесса энергообмена в камере сгорания дизельного двигателя Д21 А1, исследованы теплофи-зические свойства и геометрические параметры, необходимые для обеспечения минимальной амплитуды колебаний температуры калильного тела в течение рабочего цикла. Оценено влияние геометрических и теплофизических свойств материала устройства на его прочностные характеристики.

Разработана методика определения параметров калильного тела, на основе, которой разработана конструкция и рекомендованы размеры основных частей устройства.

Конструктивно калильное тело представляет собой шар на резьбовой цилиндрической ножке, которая служит для его крепления к днищу поршня. Размеры устройства, при использовании в качестве материала изготовления жаропрочной стали: радиус головки 4,5 мм, диаметр ножки 3,5 мм.

4. Проведенное теоретическое исследование влияния применения калильных тел на продолжительность периода задержки воспламенения в рабочем процессе дизельного двигателя при использовании стандартного и низкоцетано-вого топлив, позволило получить теоретическую зависимость периода задержки воспламенения в функции цетанового числа топлива, как для стандартной камеры сгорания, так и для камеры сгорания с калильным телом (соответвственно): г,. = 0,0034 хЦЧ2 - 0,2989 х ЦЧ + 7,5659, г, = 0,0014 х ЦЧ2 - 0,112 8 х ЦЧ + 2,6421.'

5. Проведенные экспериментальные исследования на разработанной и созданной экспериментальной установки на базе дизельного двигателя Д21 А1, подтвердили теоретические выводы: мощностные показатели дизеля практически не изменились при незначительном увеличении расхода топлива при работе двигателя на стандартном и низкоцетановом топливе, что косвенно свидетельствует о правильности выбора геометрических размеров и места расположения устройства в камере сгорания.

Применение калильных тел в камерах сгорания двигателя позволило снизить период задержки воспламенения в среднем на 4-6° по углу поворота коленчатого вала (в зависимости от режима работы двигателя) при использовании стандартного топлива, а также позволило снизить цетановое число с 45 до 35 ед. при сохранении удовлетворительной жесткости работы двигателя (степень нарастания давления не превышает 1 МПа/град).

6. Оценена экономическая эффективность применения разработанных устройств при использовании смесевого низкоцетанового топлива. Сезонная экономия средств от снижения стоимости топлива и вредных выбросов с отработавшими газами составила 7153 руб. на единицу техники.

1. Автомобильные и тракторные двигатели. Межвуз. сб. науч. тр., выпуск 15; М.: МГТУ «МАМИ», 1999.

2. Автомобильные и тракторные двигатели. Ч. 1. Теория двигателей и системы их топливоподачи. Учебник для вузов. Под ред. И.М. Ленина. Изд. 2-е, доп. и перераб. M.: Высш. школа, 1976. 368 с.

3. Автомобильные двигатели. Учебник для вузов. Под ред. М.С. Ховаха. Изд. 2- е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. 591 с.

4. Болдин А.П., Максимов В.А. Основы научных исследований и УНИРС / учебное пособие. М.: МАДИ, 2002. - 276 с.

5. Брозе Д.Д. Сгорание в поршневых двигателях. «Машиностроение», 1969.

6. Вагнер В.А. Основы теории и практика использования альтернативных топлив в дизелях. Автореферат диссертации на соискание степени доктора технических наук. М.: МГТУ им. Н.Э Баумана, 1995.-32 с.

7. Вибе И.И Новое о рабочем цикле двигателя. Москва Свердловск, Машгиз, 1962.

8. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. 277 с.

9. Гаврилов Б.Г. Химизм предпламенных реакций в двигателях внутреннего сгорания. Л., 1970.

10. Галышев Ю.В., Магидович JI.E. Перспективы применения газовых топ-лив в ДВС / Ю.В. Галышев, JI.E. Магидович // Двигателестроение. 2001. -№3.-С. 31-35, 46,47.

11. Гершман И.И. Многотопливные дизели. «Машиностроение», М., 1971.

12. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и матеметическая статистика: Учеб. пособие для вузов,- 7-е изд., стер.- М.: Высш. шк., 2000.- 480 с.

13. Гуреев A.A. и Камфер Г.М. Испаряемость топлив для поршневых двигателей.- М.: Химия, 1982,- 264 с.

14. Дизели с воздушным охлаждением Владимирского тракторного завода. М.: «Машиностроение», 1976. -277 с.

15. Дорохов А.Ф. Проблемы и перспективы развития моторной энергетики / А.Ф. Дорохов // Пробл. машиностр. и надеж, машин. 2003. -№ 1. - С. 3-9.

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

17. Жегалин О.И., Лупачёв П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1985.- 120 с.

18. Еремин Ю.Т. Расчетное исследование задержки самовоспламенения дизеля. Труды УТМЗ, вып. 32, Свердловск, 1972.

19. Исследование зависимости воспламеняемости дизельных топлив от це-танового числа / Kouno Masahumi, Amagai Kenji, Arai Masatakaj*} // Nihon ki-kai gakkai ronbunshu. В = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 2002. - 68, №665. -C.276-283. -Яп.; рез. англ.

20. Исследование процесса сгорания диметилэфира в дизеле / Коппо Mitsuru{*}, Kajitani Shuichi, Chen Zhili, Watanabe Hiroyuki // Nihon kikai gakkaironbunshu. В = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. В. 2001. - 67, №662. - C.2611-2617. -Яп.; рез.англ.

21. Исследование работы дизеля на пальмовом масле / Hamasaki Kazunori, Kinoshita Eiji, Matsuo Yoshitomo, Jazair Wira // Nihon kikai gakkai ronbunshu. В = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 2002. - 68, №665. - C.958-963. - Яп.; рез. англ.

22. Исследование рабочего процесса и систем быстроходных дизелей. Межвузовский сборник. Вып.3/58. Барнаул, 1976.-134 с.

23. Исследование сгорания метанола в вихрекамерном дизеле / Imoto Koji // Nihon kikai gakkai ronbunshu. В = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 2001. - 67, №663. - C.2883-2890. - Яп.; рез. англ.

24. Исследование системы PREDIC сгорания в дизелях / Harada Akira{*}, Asaumi Yasuo, Aoyagi Yuzo // Nihon kikai gakkai ronbunshu. В = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 2001. - 67, №660. - C.2141-2144. - Яп.; рез. англ.

25. Использование природного газа в качестве топлива для автомобильного транспорта / Хачиян A.C. // Двигателестроение. 2002. - №1. - С. 34-36, 47, 48.

26. Камфер Г.М., Болотов А.К., Плотников С.А./Расчётная оценка цетано-вых чисел спирто-топливных смесей//Сборник научных трудов МАДИ. Улучшение показателей работы автомобильных и тракторных двигателей. М.: Издание МАДИ.-1990.-203 с

27. Камфер Г.М., Комаров В.А. Термодинамическая модель воспламенения в дизеле. Изв. вузов, «Машиностроение», МВТУ, № 5, 1975.

28. Ковриков И.Т. Основы научных исследований. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2001. - 208 с.

29. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей/ Учеб. пос. для вузов специальности «Автомобильный транспорт». Мч: Высшая школа, 2005. 344 с.

30. Кулишов A.C., Грехов JI.B. Математическое моделирование и компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания / A.C. Кулешов, JI.B. Грехов. М.: Изд-во МГТУ, 2000. - 64с.

31. Кулманаков С.П. Применение альтернативных топлив из углей Канско-Ачинского бассейна в дизелях автотракторного типа. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Барнаул. - 1990 г. - 183с.

32. Лиханов В.А., Попов В.М./Опыт подачи метанола на впуске дизеля // Двигателестроение. 1986. - №4. - С.47-50 (рус.).

33. Лиханов В.А., Попов В.М. / Работа дизеля на метаноле с двойной системой топливоподачи // Двигателестроение. 1986. - №8. - С.47-50 (рус.).

34. Луканин В.Н. Теплотехника / В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер, С.Г. Нечаев; Под ред. В.Н. Луканина. М.: Высшая школа, 2000. - 671 с.

35. Лупша А.И. Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций. М.: Машиностроение, 1981.

36. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.

37. Марков В.А., Козлов С.И. Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей. -М.: Изд-во МГТУ, 2000. 295с.

38. Михеев М.А. Михеева И.М. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева. М.: Энергия, 1977. - 343 с.

39. Мозолев О.Н. Исследование процессов смесеобразования двигателей с воспламенением от сжатия / О.Н. Мозолев // Сб. науч. тр. мол. ученых Даль-невост. региона России (Хабаровск). 2001. - №1. - С. 63-70.

40. Морозов К.А. Токсичность автомобильных двигателей. М.: Изд. МАДИ, 1997.

41. Нигматуллин И.Н. и др. Тепловые двигатели. Под ред. И.Н. Панкратова. Учеб. пос. для вузов. М.: Высш. шк., 1974.- 375 с.

42. Новая система сгорания в дизеле / Shimazaki Naoki{*}, Miyamoto Takeshi, Akagawa Hisashi, Tsujimura Kinji // Nihon kikai gakkai ronbunshu. В = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. B. 2002. - 68, №665. - C.262-269. -Яп.; рез. англ.

43. Особенности работы дизеля в условиях высокогорья на сжиженном нефтяном газе. Патрахальцев H.H., Камышников О.В., Гомез Хосе Гальдос (Российский университет дружбы народов). Двигателестроение. 2006, №3, с. 35-39, 6 ил. Библ. 6. Рус.

44. Папок К.К., Рагозин H.A. Технический словарь по топливу и маслам. -2- изд., перераб. и исп. М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, 1955. - 386 с.

45. Перспективные автомобильные топлива: Пер. с англ. М.: Транспорт, 1982.-319с.

46. Перспективы развития поршневых двигателей в XXI веке / Под ред. В.Н. Луканина. М.: Изд-во МАДИ, 2002. - 456с.

47. Петриченко P.M. Физические основы внутрицилиндровых процессов в двигателях внутреннего сгорания: Учеб. пособие. Л.: ЛГУ, 1983. - 195 с.

48. Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Том 1. Теория и расчет / 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 2000. - 456с.

49. Плотников С.А., Лунева В.В. // Двигателестроение. 1990. - №10. - С. 29-31.

50. Райков И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания. Учебник для вузов. М.: Высш. школа, 1975.

51. Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях. М.: Машиностроение, 1977. -216 с.

52. Руководство по регулированию дорожного движения в городах/ ВНИЛБД.-М.: 1974.

53. Свиридов Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях. JL: Машиностроение, 1972. 223 с.

54. Семенов В.И. Исследование индикаторного периода задержки воспламенения быстроходного многотопливного дизеля с камерой в поршне. Изв. вузов. -М.: «Машиностроение», № 1, МВТУ, 1970.

55. Семенов B.C., Матвеенко В.П. Методика расчета ЭЦВМ тепловыделения в цилиндре. Судовые машины и механизмы. Вып. 5, ОИИМФ, Одесса, 1972.

56. Системы топливоподачи автомобильных и тракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1976. 287 с.

57. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) Г. Керн, Т. Керн. М.: Наука, 1978. 832 с.

58. Справочник по математике для экономистов / В.Е. Барбаумов, В.И. Ермаков, H.H. Кривенцова, и др.; Под ред. В.И. Ермакова.-М.: Высш. шк., 1987. -336 е.: ил.

59. Справочник по триботехнике: в 3-х т. Т. 2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения / Под общ. Ред. М. Хебды, А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1990. - 416 е.: ил.

60. Старостин С.Н. Новый учет ГСМ: нормы расхода топлив и смазочных материалов, нормы естественной убыли нефтепродуктов. М.: МЦФЭР, 2006. -208 с.

61. Теория двигателей внутреннего сгорания. Под ред. Дьяченко Н.Х. JL: Машиностроение, 1965.-459 с.

62. Теплотехника: Учебник для ВУЗов / В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер и др.; под ред. В.Н. Луканина. М.: Высшая школа, 2005. - 675 с.

63. Тодес О.М. Теория топливного взрыва. ЖФХ, т. 13, № 9, Л 1974.

64. Топливо для дизелей. Свойства и применение / A.A. Гуреев, B.C. Азев, Г.М. Камфер. -М.: Химия, 1993.

65. Токсичность отработавших газов дизелей / В.А. Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов. 2-е изд. перераб. и доп. - Уфа: Изд-во МГТУ, 2002. - 375с.

66. Топливные системы и экономичность дизелей/ И.В. Астахов, JI.H. Голубков, В.И. Трусов и др. М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.

67. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости: Учебник для вузов/ A.M. Обельницкий, Е.А. Егорушкин, Ю.Н. Чернявский. 2- изд., испр. и доп. - М.: Полигран, 1997. - 272 с.

68. Устройство, обслуживание и ремонт топливной аппаратуры автомобилей: Учеб. Пособие для сред. ПТУ / Буралёв Ю.В., Мартиров O.A., Кленников Е.В. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1987. - 288 с.

69. Файндлейб М.С. Топливная аппаратура автотракторных двигателей. Справ. «Машиностроение», J1 1974.

70. Федянов Е.А. Исследование возможности применения принудительного воспламенения топлива в тракторных дизелях семейства ВТЗ. Автореферат кандидатской диссертации. Волгоград, 1980. - 25с.

71. Филатов A.C. Исследование влияния добавки эфир-альдегидной фракции этилового спирта в дизельное топливо на показатели работы дизельного двигателя / Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. -Омск, 2002.-131 с.

72. Филипосянц Т.Р., Кратко А.П. Пути снижения дымности и токсичности отработанных газов дизельных двигателей. М.: НИИАвтопром, 1973. 72 с.

73. Ховах М.С., Камфер Г.М. Влияние охлаждения среды при впрыске на задержку воспламенения жидкого топлива. Сб. «Автотракторные двигатели», «Машиностроение», МАДИ, 1968.

74. Шатров М.Г. Применение вычислительной техники при экспериментальных исследованиях и численном моделировании двигателей внутреннего сгорания.: Учеб. пособие. -М., 1989. 63 с.

75. Шевченко П.Л. Тепловые расчеты автомобильных двигателей: учебное пособие. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. - 187 с.

76. Шевченко П.Л., Ширлин И.И. Калильные тела и цетановое число топлива для дизельного двигателя. Автомобильная промышленность. - М.: Машиностроение, №4, 2004. - С. 13-14.

77. Шевченко П.Л., Ширлин И.И. К вопросу определения зависимости температуры калильного тела по углу поворота коленчатого вала двигателя / П.Л. Шевченко, И.И. Ширлин // Вест. СибАДИ. 2004. Вып. 1. - С. 81-84.

78. Ширлин И.И. О возможности совершенствования камеры сгорания дизеля с целью сокращения периода задержки воспламенения / И.И. Ширлин // Вест. СибАДИ. 2004. Вып. 1. - С.85-87.

79. Ширлин И.И. К вопросу определения оптимальных размеров калильных тел. / И.И. Ширлин // «Омский научный вестник» ОмГТУ. 2006. Вып. 9 (46). - С. 73 - 76.

80. Шорин С.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1964. - 490 с.

81. Экспериментальные исследования работы двухтопливного дизеля / Gao Qing, Li Hu, Tian Wenkai, Zhang Jipeng, Shun Zhijun // Binggong xuebao = Acta Armamentarii. 2001. - 22, №3. - C.404-406. - Кит.; рез. англ.

82. Эксплуатация специальных автомобилей для содержания и ремонта городских дорог / В.И. Баловнев, Г.Л. Карабан, И.А. Засов и др.; Под ред. Л.Л. Афанасьева.- М.: Транспорт, 1983. 344 с.

83. Ярин Л.П., Сухов Г.С Основы теории горения двухфазных сред. Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 240 с.

84. A new combustion system of a heat-insulated natural gas engine with a pre-chamber having a throat valve / Sasaki H., Sekiyama S., Nakashima K. // Int. J. Engine Res. 2002. - 3, №4. - C. 197-208. - Англ.

85. Benziner holt gegenüber dem Disel auf, ohne ihn zu erreichen / Kudlicza Peter // VDI-Nachr. 2001. - №40. - C.20. - Нем.

86. Biodiesel development and characterization for use as a fuel in compression ignition engines / Agarwal A.K.{*}, Das L.M. // Trans. ASME. J. Eng. Gas Turbines and Power. 2001. - 123, №2. - C.440-447. - Англ.

87. Dieselmotoren mit Erdgas antreiben: DING-Technologie auf Serienmotor im Test // Kommunalwirtschaft. 2002. - №8. - C.532. - Нем.

88. Diesel engine development aided by oil industry // Oil and Gas J. 2002. -100, №35. - C. 22, 24,26. - Англ.

89. Erster Wartsila 50DF besteht Prufstandtest // Schiff und Haffen: Seewirtschaft, Kommandobrücke. 2003. - 55, №3. - C. 150. - Нем.

90. Erstickt der Diesel an künftigen Abgasnormen? Mayer Hans W. AMZ: Auto, Mot., Zubehör. 2006. 94, №10, c. 32, 2 ил. Нем.

91. Experimental study of effective efficiency in a ceramic coated diesel engine. Taymaz I., Cakir K., Mimaroglu A. Surface and Coat. Technol. 2005. 200, № 1-4, c. 1182-1185. Англ.

92. Fiat: Kleinster Common-Rail-Diesel // Auto, Mot. und Sport. 2003. - №4. -C. 9.-Нем.

93. Improvement of engine emissions with conventional diesel fuel and dieselbiodiesel blends. Nabi Nurun Md., Akhter Shamim Md., Shahadat Mhia Md. Zaglul. Bioresour. Technol. 2006. 97, №3, c. 372-378. Англ.

94. Mit viel Druck // Autofachmann. 2003. - №6. - C. 5. - Нем.

95. Heterogeneous catalysis in internal combustion engines: Заявка 1188913 ЕПВ, МПК{7} F 02 В 51/02%F 02 F 3/12 / Ferro Sergio, De Battisti Achille; Neomat S.A. -N 00203229.0; Заявл. 18.09.2000; Опубл. 20.03.2002.

96. Naturliche Alternativen / Schroder Winfried // Machinenmarkt. 2002. -108,№35. -С. 36-37. -Нем.

97. Super-Diesel reduziert Motorengerausch / Mayer Hans W. // VDI-Nachr. -2001.-№ 51-52.-C. 17.-Нем.

98. The effects of diesel-ethanol blends on diesel engine performance / Bilgin Atilla, Durgun Orhan, Sahin Zehra // Energy Sources. 2002. - 24, № 5. - C. 431-440.-Англ.

99. Verfaren zum Betrieb eines Dieselmotors: Заявка 10040117 Германия, МПК{7} F 02 В 3/10 / Betz Thomas, Pfaff Rudiger, Stotz Marco, Wiebicke Urlich; DaimlerChrysler AG. -N 10040117.1; Заявл. 17.08.2000; Опубл. 28.02.2002.