автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение эффективности поршневых двигателей внутреннего сгорания путем использования тепловых аккумуляторов энергии

4858656

-Го

На правах рукописи

Романов Виктор Анатольевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

ЭНЕРГИИ

05.04.02 - тепловые двигатели

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 7 ОКТ 2011

Барнаул - 2011

4858656

Работа выполнена в ОАО «15 центральный автомобильный ремонтный завод»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Кукис Владимир Самойлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Куколев Максим Игоревич; доктор технических наук, профессор Федянин Виктор Яковлевич; доктор технических наук, профессор Фомин Валерий Михайлович

Ведущая организация: ОАО «НИИ Автотракторной техники»

(г.Челябинск)

Защита состоится 02 ноября 2011 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.004.03 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@mail.ru).

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

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

Автореферат разослан« 28 » сентября 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

А.Е. Свистула

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Важнейшую роль в решении проблемы энергетической безопасности России играют двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и, прежде всего, поршневые, которые являются самыми многочисленными среди тепловых двигателей и источников энергии, потребляемой человечеством. Повышение эффективности поршневых ДВС (ПДВС) предполагает улучшение их основных показателей, к которым в первую очередь, следует отнести мощностные, экономические и экологические. Однако улучшение названных показателей является серьезной проблемой, обусловленной рядом обстоятельств. Прежде всего, современные ПДВС обеспечивают превращение в полезную работу не более 45-46 % термохимической энергии топлива. Остальная «теряется» либо с поверхности двигателя и его систем, либо (в основном) с уходящими из него отработавшими газами (ОГ), которые содержат, к тому же, большое количество токсичных веществ. Необходимо совершенствование систем наддува и систем пуска двигателей при низких температурах окружающей среды.

Сказанное свидетельствует о существовании противоречия между безальтернативной сегодня потребностью человечества продолжать широкое использование ПДВС для своих нужд, с одной стороны, и значительными потерями энергии с их ОГ, вредным воздействием ОГ на человека и окружающую среду (ОС), а также сложностью пуска этих двигателей при низких температурах - с другой. Как показал проведенный в первой главе диссертации анализ, это противоречие, может быть сглажено уменьшением колебания температуры рабочего тела в различных системах двигателя и вопросы дальнейшего повышения эффективности ПДВС во многом связаны (объединены) одной общей научной проблемой - проблемой стабилизации температуры рабочего тела или процесса передачи потока энергии (в форме теплоты) в тех или иных системах.

Цель настоящего исследования - повысить эффективность ПДВС, используя принцип аккумулирования энергии для стабилизации температуры рабочего тела или процесса передачи потока теплоты в различных системах двигателя.

Гипотеза исследования. Используя принцип аккумулирования энергии с помощью тепловых накопителей можно стабилизировать температуру рабочего тела (РТ) в системе наддува, утилизировать «потери» теплоты с ОГ, снизить их токсичность и повысить надежность пуска в условиях низких температур, обеспечив тем самым повышение эффективность ПДВС.

Для достижения указанной цели на основании выдвинутой гипотезы было необходимо решить следующие задачи:

1. Рассмотреть физическую, термодинамическую природу процессов демпфирования (стабилизации) колебаний температуры рабочего тела в сис-

темах наддува, нейтрализации отработавших газов и стабилизации теплового потока в системах утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС или продуктов сгорания теплогенерирующих установок и составить их математическое описание.

2. Для систем наддува, утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС и продуктов сгорания теплогенерирующих установок определить целесообразную температуру рабочего тела и процесса передачи теплового потока.

3. Разработать и изготовить опытные образцы соответствующих стабилизаторов температуры рабочего тела и процесса передачи теплового потока.

4. Провести экспериментальные исследования на моделях и двигателях с целью проверки адекватности разработанных математических моделей процессов демпфирования колебаний температуры рабочего тела в системах наддува, нейтрализации отработавших газов и стабилизации теплового потока в системах утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС и продуктов сгорания теплогенерирующих установок.

5. Оценить эффект от демпфирования температуры рабочего тела в системах наддува, нейтрализации отработавших газов и стабилизации теплового потока в системах утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС и продуктов сгорания теплогенерирующих установок.

Объектом исследования служили:

- энергетические процессы в системах аккумулирования энергии (содержащих теплоаккумулирующее вещество (ТАВ), находящееся в состоянии фазового перехода), обеспечивающих стабилизацию температуры рабочего тела для повышения эффективности процессов, происходящих либо с помощью этих тел, либо непосредственно в этих телах;

- рабочие процессы дизелей ЯМЗ-8424 и КамАЗ-740, а также процессы в технической системе, объединяющей отопитель ОВ-65Б и утилизационную стирлинг-электрическую установку (СЭУ), работающую за счет теплоты ПС, выбрасываемых из отопителя.

Предметом исследования являлись закономерности изменения:

- температуры наддувочного воздуха (НВ) при прохождении его через стабилизатор температуры и параметров рабочего процесса дизеля ЯМЗ-8424 в зависимости от температуры свежего заряда;

- температуры ОГ дизеля КамАЗ-740 при прохождении их через стабилизатор температуры и влияние этих изменений на эффективность снижения концентрации токсичных веществ в каталитическом нейтрализаторе (КН);

- энергетических характеристик ОГ дизеля КамАЗ-740 в результате оборудования его выпускной системы КН с утилизатором теплоты и подачей дополнительного воздуха в нейтрализатор, а также изменения за счет этого мощностных, экономических и экологических показателей СУ, включающей двигатель КамАЗ-740 и СЭУ, утилизирующую теплоту ОГ дизеля;

- энергетических характеристик работы отопителя ОВ-65Б и утилизационной СЭУ, оборудованной системой стабилизации температуры процесса подвода теплоты от ПС к рабочему телу двигателя Стирлинга (ДС).

Методика и методы исследования. Методика исследования предусматривала сочетание натурных испытаний с численным экспериментом. Исследования были проведены на основе использования методов теории двигателей, термодинамического анализа и математического моделирования, математической и статистической обработки экспериментальных результатов.

Обоснованность и достоверность результатов исследования подтверждается достаточным объемом экспериментов; применением комплекса современных, информативных и объективных методов исследования, соответствующих государственным стандартам; использованием современной измерительной аппаратуры, систематической её проверкой и контролем погрешностей; подтверждением теоретических результатов экспериментальными, а также сопоставлением полученных результатов с данными других исследователей.

Научную новизну имеют следующие положения, выносимые на защиту:

- Термодинамическая модель, описывающая энергетические процессы, происходящие в системах стабилизации температуры НВ во впускном тракте комбинированного двигателя после компрессора и ОГ в выпускном тракте ПДВС перед КН.

- Способ определения температуры НВ, при котором обеспечивается получение достаточно высоких эффективных показателей рабочего процесса дизеля в сочетании с умеренными механическими и тепловыми нагрузками на узлы и детали двигателя при работе на неустановившихся режимах, режимах длительных больших, малых нагрузок и холостого хода.

- Понятие «интегральный коэффициент эффективности нейтрализации», суммарно учитывающий результаты изменения степеней превращения токсичных веществ в ОГ ПДВС после их прохождения через КН и способ определения температуры ОГ, при которой обеспечивается максимальное значение интегрального коэффициента эффективности нейтрализации токсичных веществ, содержащихся в ОГ.

- Оценка работоспособности ОГ ПДВС, газов, уходящих из КН и ПС, выбрасываемых в атмосферу теплогенерирующими установками и рассматриваемых в качестве источника энергии для привода утилизационной установки.

- Основные положения системно-термодинамического подхода к изучению энергетических процессов в установках двухуровневого использования теплоты, включающих теплогенерирующие установки мобильной техники в качестве высокопотенциального преобразователя теплоты и утилизационную СЭУ как преобразователь теплоты с меньшим термическим потенциалом; сформулированы принципы качественной оценки эффективности элементов названных установок с наибольшей возможной полнотой и отчетливостью

позволяющие установить причины существования «узких мест» исследуемой технической системы, их происхождение и физическую природу.

Практическая ценность работы состоит в достигнутых результатах при создании, реализации и исследовании технических систем, обеспечивающих:

- повышение эффективности наддува ПДВС путем стабилизации температуры свежего заряда;

- улучшение экологических показателей ПДВС путем стабилизации температуры процессов в КН на оптимальном уровне;

- повышение мощностных, экономических и улучшение экологических показателей ГЩВС путем стабилизации температуры процесса передачи теплоты к рабочему телу утилизационной установки и процессов в КН;

- обеспечение электрической автономности теплогенерирующих установок с целью облегчения пуска поршневых ДВС в условиях низких температур окружающей среды.

Новизна предложенных технических решений подтверждена восемью Патентами на полезную модель.

Результаты исследования могут быть использованы при создании новых и модернизации существующих ПДВС и комбинированных двигателей, предпусковых подогревателей и отопителей, при проведении НИР и ОКР, а также в учебном процессе.

Реализация результатов работы. Материалы диссертации используются и внедрены: в ОАО «КамАЗ»; ОАО «Шадринский автоагрегатный завод»; НПК «Агродизель» (г. Москва); НИИИ 21 МО РФ (г. Бронницы); Челябинском высшем военном автомобильном командно-инженерном училище (военном институте).

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и одобрены:

- на XII, XIV и XV международных конгрессах двигателестроителей (Харьков-Рыбачье, 2007, 2009, 2010); IV международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения» (Омск, 2007); Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей» (Санкт-Петербург, 2008); II съезде инженеров Сибири (Омск, 2008); Международной научной конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: актуальные проблемы и пути их решения» (Челябинск, 2008); Международных Форумах по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2008, 2009); XLVIII Международной научно-техническая конференции «Достижения науки агропромышленному производству» (Челябинск, 2009); Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем» (Челябинск, 2009); Международной научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации и обслуживания технологических машин» (Тюмень, 2009);

- Всероссийской научно-практическая конференции с международным участием «Приоритетные направления науки и техники, прорывные и критические технологии: энергетические, экологические и технологические проблемы экономики (ЭЭТПЭ-2007)» (Барнаул, 2007); Второй всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики» (Барнаул, 2008); IV Всероссийской научно-техническая конференции «Политранспортные системы» (Новосибирск, 2009); XIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы: «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2009);

- IV Межрегиональной научно-практической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: разработка, производство, модернизация, эксплуатация, боевая эффективность, наука и образование «Броня 2008» (Омск, 2008), Межрегиональной научно-технической конференции с международным участием «Повышение эффективности многоцелевых колесных и гусеничных машин» (Челябинск, 2010);

- Юбилейной научно-технической конференции, посвященная 40-летию кафедры двигателей ЧВВАКИУ «Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин» (г. Челябинск, 2008); на научно-методических семинарах с участием сотрудников кафедр двигателей, ремонта и эксплуатации военной автомобильной техники Челябинского высшего военного автомобильного командно-инженерного училища (Челябинск, 2004-2010); заседаниях НТС ОАО «НИИ автотракторной техники» (г. Челябинск, 2004-2011); научных семинарах НТС НПК «Агродизель» (г. Москва, 2005, 2006, 20082010).

Публикации. По теме диссертации опубликованы две монографии, 55 научных статей, в том числе 15 - в изданиях, рекомендованных ВАК, и получено девять патентов на полезную модель.

Объем и содержание работы. Диссертация содержит 395 е., включающих 157 рисунков, 47 таблиц и состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы (302 наименования) и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показаны актуальность темы диссертации, цель и задачи исследования, его научная новизна и практическая ценность, конкретизированы объект и предмет исследования, приведены научная новизна и основные положения работы, выносимые автором на защиту, дана общая характеристика диссертационного исследования.

В первой главе проведен анализ современных проблем и путей повышения эффективности ПДВС, который показал, что вопросы повышения эффективности ПДВС путем использования наддува, утилизации потерь теплоты с ОГ, уменьшения вредного воздействия этих двигателей на человека и ОС, а

также улучшения их пусковых свойств во многом объединены общей проблемой - проблемой стабилизации температуры рабочего тела или процесса передачи потока энергии (в форме теплоты) в тех или иных системах. Показано, что стабилизировать температуру рабочего тела или процесса передачи потока теплоты в рассмотренных выше системах и тем самым повысить эффективность ПДВС, можно используя принцип аккумулирования энергии.

Рассмотрены два возможных направления использования систем аккумулирования энергии как средства повышения эффективности ПДВС. В первом случае эти системы можно использовать для обеспечения стабилизации температуры рабочего тела с целью повышения эффективности процессов, происходящих либо с помощью этих тел, либо непосредственно в этих телах. Системы этого типа позволяют при работе ПДВС на различных режимах обеспечить стабилизацию температуры: а) НВ на уровне, целесообразном с точки зрения «компромисса» между мощностными, экономическими показателями, механической, тепловой нагруженностью деталей и узлов дизеля, а также экологическими показателями ОГ двигателей; б) ОГ на уровне, обеспечивающем высокую эффективность снижения концентрации токсичных веществ в КН. Системы аккумулирования энергии второй группы обеспечивают стабилизацию температуры процесса передачи теплоты от ОГ ПДВС или ПС, выбрасываемых в атмосферу теплогенерирующими установками в устройства, предназначенные для ее последующей трансформации в работу

В заключение главы формулируются цель и задачи диссертационного исследования.

Во второй главе приводятся предлагаемые автором технические решения задачи повышения эффективности ПДВС путем использования тепловых аккумуляторов энергии, разработанная термодинамическая модель и математическое описание процессов стабилизации температуры рабочего тела.

На рис. 1 приведена принципиальная схема системы стабилизации температуры надувочного воздуха (СТНВ) на оптимальном уровне при работе дизеля на переменных режимах, режимах малых нагрузок и холостого хода.

1 2 3 4 Рис. 1. Принципиальная схема

системы стабилизации температуры НВ: 1 - дизель; 2 - выпускные коллекторы; 3 - СТНВ; 4 - газовая турбина; 5 - регулирующая заслонка; б - патрубок подвода ОГ к СТНВ; 7 - управляющий блок; 8 - компрессор; 9 -TAB; 10 - полость для прохода ОГ; 11- температурный датчик; 12 - впускные коллекторы; 13 - трубопровод; 14 -клапан; 15 - управляющий блок

Принцип работы предлагаемой системы изложен в Патенте РФ на полезную модель № 64291 и подробно рассмотрен в диссертации.

Решение задачи повышения экологических показателей ПДВС путем стабилизации температуры ОГ газов в КН может быть решено при установке стабилизатора температуры ОГ (СТОГ) непосредственно перед КН (рис. 2.).

Отработавшие

В атмосферу

Рис. 2. Каталитический нейтрализатор, совмещенный со стабилизатором температуры ОГ: 1 - стабилизатор температуры отработавших газов; 2 - каталитический нейтрализатор

Комплексное техническое решение вопроса повышения мощностных, экономических и улучшения экологических показателей ПДВС может быть обеспечено путем использования КН, оборудованного утилизационной установкой. На рис. 3 показана принципиальная схема предложенной автором системы, включающая КН с утилизационной СЭУ и дополнительной подачей воздуха в нейтрализатор (Патент РФ на полезную модель № 95359).

Важной спецификой этой системы является то, что часть вырабатываемой СЭУ электрической энергии идет на привод нагнетателя воздуха, который подает воздух в КН для повышения эффективности протекания каталитических процессов. Кроме того, поступающий во впускной патрубок воздух обеспечивает эжекцию ОГ, чем уменьшает противодавление в выпускной системе. При этом нагреватель ДС оборудован системой стабилизации температуры процесса передачи теплоты (ССТППТ) от ПС к рабочему телу стерлинга

Рис. 3. Каталитический нейтрализатор, совмещенный с утилизационной СЭУ, оборудованной системой стабилизации температуры процесса передачи теплоты

и подачи воздуха в патрубок входа ОГ: 1 - каталитический нейтрачизатор: 2, - утилизационная СЭУ;3 - нагнетатель воздуха

Решение задачи обеспечения пуска ПДВС в условиях низких температур окружающей среды принципиально возможно путем создания автономных, с электрической точки зрения, теплогенерирующих установок. В настоящей работе была использована система СТППТ от ПС к рабочему телу утилизационной СЭУ, аналогичная показанной на рис. 3. Схема такой технической системы представлена на рис. 4.

Рис. 4. Отопитель ОВ-65Б, совмещении й с утилизационной СЭУ на базе двигателя ДС 5,5/2,1: 1 - отопитель; 2 - камера догорания; 3 - TAB; 4 -стабилизатор температуры процесса перепередачи теплоты к ДС; 5 - СЭУ

воздух сгорания

На рис. 5 показаны схемы процессов стабилизации температуры рабочего тела, происходящие в описанных выше системах.

пч-

Горячий Продукты

Система стабилизации температуры рабочего тела

" i Ъ

I * ?

* I g

О (О 0)

: а. ф q : с С а) I ° = ■-

t * S

fi го : Ю q • О ®

Система стабилизации температуры рабочего тела

[Г 0) CL СО

I §

та ° 5 и

т о £ О

° 1 , ©

1« со г

§ г?

с га ф 3

о с | а

s ш Й

fc * * ¥ ф

А/с. 5. Принципиальная схема процессов стабилизации температуры рабочего тела в случаях, когда Тртср>Ттав ср (процесс заряда TAB) - а

>Т

1 pm срг L тав с

И Тртср.<Т1Швср (процессразряда TAB) - б

В главе рассмотрены все возможные варианты состояния TAB, однако практический интерес для достижения цели настоящей работы имеет ситуация, при которой TAB находится в состоянии фазового перехода. В этом случае в основу математического описания процесса заряда была положена система, включающая уравнения:

теплового потока, отдаваемого рабочим телом TAB:

Qdt =G

ртсррт

(Т

ртвх. Трт вых.) ' КДЖ^С'

(1)

теплового потока, передаваемого от рабочего тела к TAB через внутреннюю стенку стабилизатора температуры:

Qpx =Q

рт ср.

-Т™),кДж/с,

(2)

и количества теплоты, полученного TAB в единицу времени:

вых dc

Q = m кДж/с (3)

тав » J jf m' v '

О

В формулах (ЗЛ)-(З.З): GpT - массовый расход рабочего тела, проходящего через стабилизатор температуры, кг/с; сррт - изобарная средняя удельная массовая теплоёмкость рабочего тела, проходящего через стабилизатор температуры, кДж/(кг-К); ТрТВХ и ТртВЬ1Х - соответственно температуры рабочего тела на входе в стабилизатор и на выходе из него, К; к ( - линейный коэффициент теплопередачи от рабочего тела к TAB через внутреннюю стенку стабилизатора, Вт/(м К); di - внутренний диаметр стабилизатора температуры, м; Т- температура плавления TAB, К; ттав - масса TAB, кг; став - средняя удельная массовая теплоемкость TAB, кДж/(кг-К); твых - время, за которое рабочее тало проходит через стабилизатор.

Описание процесса разряда включало уравнения теплового потока, полученного рабочим телом от TAB

Qpt = ^ртсррт (Тртвых -ТрТВХ), кДж/с, (4)

и теплового потока, передаваемого рабочему телу от жидкой фазы TAB через двойную твердую стенку (твердая фаза TAB, внутренняя стенка стабилизатора температуры) и теплоты фазового перехода, выделяющейся при затвердевании жидкой фазы TAB:

dx

Qpr = kL4£(T- -TP, cp.) + -J^-f;, кДж/с, (5)

где k'icr, - линейный коэффициент теплопередачи через двухслойную твердую цилиндрическую стенку (твердая TAB, внутренняя стенка стабилизатора температуры), Вт/(м-К); т£т ср - среднее значение температуры рабочего тела, проходящего через стабилизатор, К; хжф - толщина жидкого слоя TAB (м), затвердевшего за время т, с; F,', - средняя площадь цилиндрической части затвердевшей жидкой фазы TAB, м2.

Формулы (3.1)-(3.5) в диссертации дополнены 17 зависимостями, позволившими замкнуть систему уравнений.

В третьем разделе второй главы рассмотрено термодинамическое и математическое описание процессов стабилизации температуры процесса передачи теплоты от ее источника к рабочему телу утилизационной системы (на примере утилизационной СЭУ). На рис. 6 показана принципиальная схема процессов энергообмена в этом случае.

Рис. 6. Принципиальная схема процессов энергообмена между ОГ, промежуточным теплоносителем и рабочим телом двигателя СЭУ в случаях, когда Тог>Т„т (а) и T0,<Tnm (б): 1 - система стабилизации температуры процесса передачи теплоты; 2 - промежуточный теплоноситель (TAB); 3 - двигатель утилизационной СЭУ

Характерной особенностью рассматриваемой ситуации является то, что теплота передается от ОГ к рабочему телу двигателя утилизационной СЭУ для трансформации в нем в работу. Поэтому важен анализ не просто количества энергии, передаваемой в форме теплоты, а количества передаваемой эк-сергия.

Поэтому энергия ОГ, выходящих из цилиндра двигателя, рассматривалась в виде суммы

Eoi'~A0, +F,XT ог+Ехр 0Г+Еххк 0,+Еххр ог, (6)

где Аог - анергия потока теплоты; Ехт ог - термическая эксергия потока, теплоты; Ехр ог - механическая эксергия ОГ; Еххк ог - химическая концентрационная эксергия ОГ; Еххр0г - химическая концентрационная эксергия ОГ.

Из перечисленных составляющих технически доступными в настоящее время средствами можно утилизировать эксергию теплового потока и механическую эксергию. Вопросы утилизации последней достаточно эффективно решены в практике двигателестроения и в настоящем исследовании не рассматриваются.

При рассмотрении утилизации энергии теплового потока было допущено, что в идеальном случае вся теплота, отведенная от ОГ, подводится к промежуточному теплоносителю (TAB) и к рабочему телу ДС, т.е. q™ =qraB=qac-Сказанное, однако, не может относиться к эксергии. Указанный переход теплоты происходит в условиях существования конечной разности температур тел, обменивающихся теплотой, что вызывает потерю (диссипацию) эксергии. В результате TAB будет получать меньшее количество эксергии, чем было отдано ОГ. Величина ex™ зависит от доли теплоты, отводимой от ОГ для последующей утилизации в ДС

На рис. 7 показана зависимость рассматриваемых составляющих энергии потока ОГ в безразмерном виде для условий Тог = 1000 К; Тос = 293 К (масшта-

бом отнесения служило произведение индивидуальной газовой постоянной ОГ на температуру ОС) от Как видно, я™ с ростом линейно увеличивается.

Увеличивается и ех,

хотя снижение среднетермодинамическои темпера-

туры процесса теплоотвода обусловливает постепенное уменьшение

dex™/d^q.

Рис. 7. Процесс охлаждения отработавших газов и передачи энергии тетоаккумулирую-щему веществу стабшизатора темпера/пуры

Кривая же ехтам = /(£q) имеет

экстремум и после достижения максимума (при £,^—0,6) количество эксергии, которое передается TAB, резко убывает. Соответственно увеличивается диссипация эксергии теплоты, которая ему передается. Это свидетельствует о том, что использование теплоты ОГ при высоких значениях сл целесообразно лишь для нужд отопления, так как она становится все менее пригодной для превращения в работу и при =1,0 совершенно теряет способность трансформироваться в нее.

Эксергия, переданная от TAB к рабочему телу ДС, предназначена для дальнейшего преобразования в механическую энергию. Термодинамическая эффективность преобразований, происходящих во внутреннем контуре ДС, оценивается его индикаторным эксергетическим КПД:

^iex —

О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.S 0.9

еХдс еХохл _ J ехохл

ехп

(7)

где ii - удельная индикаторная работа цикла.

На рис. 8 показано изменение г); ех в функции Т™'4 = Т™" / Тос и ^ (в расчетах принято Т™11 = 330 К). Как видно, до значений относительной максимальной температуры рабочего тела, равной 1,7 (что соответствует Ед = 0,65) эксерге-тический КПД существенно увеличивается, достигая 80 %, затем его рост замед-

ляется и при Т'"ах =3,13 (при Т™ж =Т0Г) составляет 94 %.

Рис. 8. Зависимость работы цикла и индикаторного эксергетического КПД двигателя Стирлинга от максимальной температуры его рабочего тела и доли теплоты отработавших газов, переданной во внутренний контур

Иной характер имеет изменение работы цикла (на рис. 8 она показана в относительной форме: масштабом отнесения служило произведение индивидуальной газовой постоянной на Тос). Объясняется это тем, что с ростом относительной максимальной температуры рабочего тела количество эксергии, подводимой к нему не увеличивается непрерывно, а изменяется по закону, показанному на рис. 8. Совместный учет термодинамической эффективности цикла и количества введенной в него эксергии приводит к тому, что с

увеличением T^ax от 1,0 до 1,9 относительная работа цикла интенсивно растет, достигая значения 1,7, затем практически столь же интенсивно уменьшается и при Т™3* =Т0Г становится равной нулю. Связано это с тем, что в этот момент рабочее тело ДС перестает получать эксергию от TAB и превращать в работу становится нечего. Если (как было принято ранее) считать Тос=293 К, то

получается, что работа цикла достигает максимума при Г"'ах =557 К (264 °С). Очевидно, что такой максимальной температуры рабочего тела недостаточно, для работы реального ДС, в котором часть вырабатываемой мощности расходуется на преодоление механического трения и гидравлических сопротивлений во внутреннем контуре. Поэтому практически работа ДС возможна при

Тд"ах>2,3, а температура плавления TAB должна быть несколько выше 700 К.

В третьей главе рассмотрены программа, методика экспериментального исследования и экспериментальные установки.

Для исследования температуры НВ при прохождении его через стабилизатор температуры и параметров рабочего процесса дизеля ЯМ3-8424 в зависимости от температуры свежего заряда в состав экспериментальной установки входили: дизель ЯМЗ-8424с газотурбинным наддувом и системой воздухо-снабжения, которую можно было оборудовать либо штатным водовоздушным ОВН воздуха, либо опытным СТНВ; испытательный стенд lDS-1036kV с измерительной аппаратурой; приборы для определения мощностных, экономических показателей двигателя и индицирования рабочего процесса.

Для исследования энергетических характеристик ОГ дизеля КамАЗ-740 в результате оборудования его выпускной системы КН со СТОГ или с утилиза-

тором теплоты и подачей дополнительного воздуха в неитрализатор, а также изменения за счет этого мощностных, экономических и экологических показателей СУ, испытательный стенд оборудовался соответствующими системами и приборами.

Утилизатором теплоты ОГ служила СЭУ с двигателем Стирлинга ДС 5,5/2,1 (рис. 9).

Рис. 9. Внешний вид утилизационной стирлинг-электрической установки с двигателем ДС 5,5/2,1

Подробное описание экспериментальных установок, приборов и систем приведено в содержании главы.

В четвертой главе приведены результаты экспериментального исследования вопросов повышения эффективности ПДВС стабилизацией температуры НВ и ОГ.

Прежде всего, была выполнена оценка влияния температуры НВ на: литровую эффективную мощность двигателя (Нел), удельный эффективный расход топлива, продолжительность процесса сгорания (ф2), максимальное давление рабочего тела (р2), максимальную скорость нарастания давления («жесткость» - тах), коэффициент избытка воздуха (а), критерий тепловой нагруженности (Кт) и содержание твердых частиц (ТЧ) в ОГ.

На рис. 10, в качестве примера, показано изменение этих показателей в зависимости от температуры НВ при частоте вращения коленчатого вала 2100 мин"' (номинальной частоте вращения). Аналогичные зависимости были получены при других частотах вращения коленчатого вала.

С использованием полученных данных по разработанной автором методике был определен целесообразный уровень охлаждения НВ.

Методика заключалась в следующем. Для каждого показателя проводили расчет степени его положительного изменения (С'„) в процентах от наихудшего значения:

С =

А'-А'

100%,

А'

(8)

где А' - текущее значение ¡-го показателя; А^ - наихудшее значение ¡-го показателя.

в зависимости от температуры наддувочного воздуха (п = 2100 мин'; цикловая подача топлива полная; установочный угол начала впрыскивания топлива 18 град ПКВ до ВМТ)

Затем с помощью квалиметрического метода определяли значимость (коэффициент весомости «т;») каждого из перечисленных показателей по стандартной. Далее для каждого 1-го параметра находили индивидуальный коэффициент его положительного изменения (К™)

к„,:= с;ш ш,. (9)

Сложением коэффициентов положительного изменения всех показателей при данной температуре НВ получали интегральное значение коэффициента положительного изменения показателей для Г-ой температуры:

Хк^=Ек*= к81+ кк-+ К^. (10)

Экстремум кривой, построенной в координатах «интегральный коэффициент положительного изменения показателей для ^ой температуры - температура НВ», соответствовал целесообразному значению температуры свежего заряда с точки зрения компромисса между мощностными, экономическими показателями, механической, тепловой нагруженностью и содержанию ТЧ в ОГ. На рис. 11, в качестве примера, показана зависимость интегрального коэффициента положительного изменения показателей ) от температуры НВ при п = 2100 мин"1.

Как видно, в области между 67 и 80 °С изменение незначительно

(0,45 %), поэтому указанный интервал можно считать целесообразным при выборе температуры НВ с точки зрения «компромисса» между мощностными, экономическими показателями, механической, тепловой нагруженностью и ТЧ при данной частоте вращения коленчатого вала.

Рис. 11. Изменение X К|шп дизеля

ЯМЗ-8424 в зависимости от температуры наддувочного воздуха (п=2100 мин1)

Как видно, в области между 67 и 80 °С изменение ХК|,Ю1 незначительно (0,45 %), поэтому указанный интервал можно считать целесообразным при выборе температуры НВ с точки зрения «компромисса» между мощностными, экономическими показателями, меха-

40 50 60 70 80 90 юо !Ю120Г,°с нической, тепловой нагруженно-

стью и ТЧ при данной частоте вращения коленчатого вала. При других частотах вращения коленчатого вала максимальное значение I К"имело место при температуре НВ, равной 70 °С. При этом в области от 66 до 81 °С разница значений интегрального коэффициента положительного изменения параметров составляет всего 0,15 %. Установленные закономерности изменения показателей дизеля ЯМЗ-8424 в зависимости от температуры НВ позволили считать, что целесообразные значения температуры свежего заряда лежат в диапазоне 66-81 °С. Анализ литературы показал, что для достижения поставленных целей в качестве ТАВ наиболее целесообразно использовать кристаллогидрат окиси бария с температурой фазового перехода 78 °С. После выбора ТАВ с использованием разработанной во второй главе математической модели были произведены расчеты характеристик СТНВ.

Сравнительный анализ экспериментов, выполненных со штатным охладителем НВ и с предложенной системой стабилизации температуры свежего заряда, показал, что во втором случае: максимальный размах колебания температуры НВ после СТНВ не превышал 5 °С; коэффициент стабилизации температуры НВ [{ К = (Т„, -|т, |)/Т }, где Т . - фактическая температура

СТ V К I Ц у ц к

воздуха, поступающего в цилиндры, Тц- целесообразное значение температуры свежего заряда] уменьшился с 6,00 до 1,48 (на 75,33 %); степень повышения плотности свежего заряда увеличилась с 1,307 до 1,683 (на 23,34 %); гидравлический КПД повысился с 0,88 до 0,91 (на 3,4 %).

После оценки влияния температуры НВ на показатели дизеля ЯМЗ-8424 и системы СТНВ на параметры свежего заряда была исследована возможность и эффективность улучшения экологических показателей дизеля КамАЗ-740 стабилизацией температуры ОГ перед их поступлением в КН.

Методика определения этого уровня температуры ОГ заключалась в следующем. Для каждого токсичного компонента с использованием математической модели каталитической нейтрализации ОГ, разработанной учеными АлтГТУ, находили их степени превращения при различных режимах работы дизеля:

С -сн С"

ДС =—1-= 1--^=1-ДСн, (11)

Hi С С. " v ;

i i

где С, и С" - концентрации i го токсичного компонента в ОГ двигателя перед и после КН.

Затем суммировали степени превращения токсичных компонентов на каждом режиме работы дизеля и строили график ДСН{ = f(Тог). По характеру кривой делали вывод о значении температуры ОГ, позволяющей обеспечить наиболее эффективную работу КН на рассматриваемом режиме работы двигателя. Совместный анализ указанных кривых на всех исследованных режимах позволил сделать вывод о целесообразном значении температуры ОГ на входе в КН. Определение целесообразного уровня температуры ОГ на входе в КН производилось для режимов, соответствующих работе дизеля КамАЗ-740 по внешней скоростной характеристике. На рис. 12, в качестве примера, показано изменение степеней превращения токсичных компонентов ОГ при их прохождении через КН при частоте вращения коленчатого вала п = 1000 мин"1.

ДС.,% ______

Рис. 12. Изменение степеней превращения токсичных компонентов в выбросах дизеля КамАЗ-740 в зависимости от температуры отработавших газов: (п = 1000 мин '; расход ОГ - 11.6 кг/с; часовой расход топлива -13,0 кг/ч)

Для определения целесообразного уровня температуры ОГ на входе в КН степени превращения рассмотренных токсичных компонентов при одинаковых температурах ОГ на каждом из рассмотренных скоростных режимах были просуммированы (рис. 13). Полученные графики позволили сделать вывод о том, что целесообразным уровнем температуры ОГ дизеля КамАЗ-740 на входе в КН является диапазон 700-800 К, так как меньшие температуры будут снижать эффективность процессов нейтрализации, а более высокие могут вести к перегреву реактора и корпуса КН. Анализ литературы показал, что

хлс.,%

HI

250

наиболее приемлемым для использования в СТОГ является гидроксид лития с температурой фазового перехода 744 К.

Рис. 13. Суммарное изменение степеней превращения токсичных компонентов в выбросах дизеля КамАЗ-740 в зависимости от температуры отработавших газов: 1 - п = 1000 мин'; 2-п - 1400 мин'; 3 -п = 1800 мин1; 4-п = 2200 мин'; 5 - п = 2600 мин'

1 1 С—

П ^ 3 4 \ 5

После выбора TAB с ис-зоо 400 500 600 700 800 т, к пользованием разработанной во

второй главе математической модели были произведены расчеты характеристик СТОГ.

В дальнейшем были проведены исследования эффективности снижения токсичных выбросов дизеля КамАЗ-740 в случае установки СТОГ перед КН при работе по скоростным и нагрузочной характеристикам, а также при работе по 13-режимному испытательному циклу (в соответствии с Правилом ЕЭК ООН №49.02) (табл. 1).

Обобщенные результаты испытаний дизеля КамАЗ-740

Таблица

Оценочный показатель Степень превращения ¡-го токсичного компонента

¿Г ©СТОГН1

13 в но*. 0,51 0,55 7,8

„13 gco 0,33 0,37 12,1

е13 ьсн 0,66 0,73 10,6

е13 Бтч 0,62 0.69 11,3

^ — относительное улучшение степени превращения 1-го токсичного компонента за счет стабилизации температуры ОГ

Материалы табл. 1 свидетельствуют о заметном улучшении степеней превращения токсичных компонентов в КН за счет оборудования его СТОГ.

Исследования стабилизации температуры ОГ на входе в КН проводилось и при работе дизеля КамАЗ-740 на режимах ездового цикла ЕСЕ 1115/05. Обработка усредненных результатов, полученных за пять повторных 11-километровых испытательных циклов, показала, что размах колебаний

температуры ОГ на входе в СТОГ составил 490 К, на выходе из него - 12 К, коэффициент вариации на входе в СТОГ равнялся 41 %, на выходе - 1,1 %. Коэффициент стабилизации температуры колебался в пределах 0,53-1,08 %.

На последнем этапе описываемого фрагмента экспериментального исследования проводились стендовые натурные испытания дизеля КамАЗ-740 на эксплуатационных режимах, соответствующих движению грузового автомобиля по городу и шоссе. На рис. 14 представлены соответствующие значения эксплуатационных степеней превращения токсичных компонентов в ОГ дизеля КамАЗ-740 и их улучшение за счет стабилизации температуры.

Рис. 14. Значения эксплуатационных степеней превращения токсичных компонентов в ОГ (а) (1-й ряд - при работе с КН и СТОГ; 2-й ряд - при работе с КН без СТОГ) и относительное их улучшение за счет стабилизации температуры ОГ (б)

Расчеты показали, что оборудование КН стабилизатором температуры ОГ снижает приведенную массу годового выброса дизелем КамАЗ-740 токсичных веществ на 65,17 т. Массы годового выброса СО уменьшаются на 1,50 т, СН -на 0,17 т, NOx - на 1,42 т, ТЧ - на 2,55 т.

В пятой главе рассмотрены результаты комплексного решения вопроса улучшения экологических, повышения мощностных и экономических показателей дизеля КамАЗ-740 за счет оборудования его выпускной системы КН с утилизатором теплоты и подачей дополнительного воздуха в нейтрализатор. Утилизатором теплоты служила СЭУ с двигателем Стирлинга ДС 5,5/2,1. Прежде всего, были оценены энергетические показатели уходящих из КН газов при работе дизеля КамАЗ-740 по скоростным, нагрузочной характеристикам и в условиях движения автомобиля по городскому и междугородному циклам. Для последнего случая потери теплоты с УГ в случае штатной комплектации двигателя составили 80,5 % от Nf™ (89,0 кВт). Установка КН увеличила потери до 102 кВт (92,2 %). Добавление воздуха в нейтрализатор доводит рассматриваемые потери до 115,4 кВт (до 104,3 % по отношению к N"™). Теряемая с УГ термическая эксергия соответственно составляет 50,7 кВт (45,8 % от Nf™), 66,8 кВт (60,4 %) и 79,4 кВт (71,8 %). В случае установки в выпускную систему

дизеля утилизационной СЭУ ей от УГ передается для последующей трансформации в работу 47,4 кВт (42,9 % от Меэксп) при штатной комплектации двигателя; 54,7 кВт (44,5 %) при наличии КН и 59,7 кВт (54,0 %) при добавлении в нейтрализатор воздуха. Термическая эксергия перечисленных потоков теплоты соответственно составляет 31,7 кВт (28,7 % от К"""), 37,6 кВт (34,0 %) и 41,2 кВт (37,3 %). Приведенные цифры свидетельствуют о существенном увеличении энергетических показателей УГ при установке в выпускную систему дизеля КН, особенно при добавлении в нейтрализатор воздуха.

Влияние установки в выпускную систему КН с утилизационной СЭУ на мощностные и экономические показатели СУ исследовалось при работе дизеля по скоростным, нагрузочной характеристикам и на эксплуатационных режимах, соответствующих движению грузового автомобиля по городу и шоссе. Наибольший практический интерес представляют результаты последней серии испытаний, которые приведены на рис. 15.

Рис. 15. Эффективная мощность, часовой и удельный эффективный расходы топлива при эксплуатации дизеля КамАЗ-740;1-е штатной комплектации; 2 - с утилизационной установкой; 3-е КН; 4-е добавлением воздуха в нейтрализатор

Влияние утилизации теплоты УГ на степень повышения эффективной эксплуатационной мощности и степень снижения удельного эффективного эксплуатационного расхода топлива показано в табл. 2.

Таблица 2

Влияние утилизации теплоты УГ на степени изменения мощностных и экономических показателей дизеля КамАЗ-740

Комплектация выпускной системы дизеля Степень повышения эффективной эксплуатационной мощности Степень снижения удельного эффективного эксплуатационного расхода топлива

С утилизатором 1,100 0,910

С каталитическим нейтрализатором и утилизатором 1,123 0,891

С подачей дополнительного воздуха в нейтрализатор и утилизатором 1.137 0.880

На рис. 16 приведены гистограммы, иллюстрирующие эксплуатационные степени превращения токсичных веществ (ЭСП,) при установке в выпускную систему дизеля КамАЗ-740 КН и утилизационной СЭУ.

Расчеты показали, что эксплуатационный показатель эффективности снижения суммарной удельной (приведенной к СО) токсичности ОГ при установке КН составляет 1,934. В случае подачи в нейтрализатор дополнительного воздуха этот показатель возрастает на 8 %.

В шестой главе приведены результаты реализации технического решения по обеспечению пуска ПДВС в условиях низких температур окружающей среды, представляющего собой систему, объединяющую отопитель ОВ-65Б и утилизационную СЭУ. Эксперименты подтвердили возможность обеспечения длительной работы отопителя ОВ-65Б, без использования внешних источников электрической энергии после выхода установки на нормальный режим работы. Были изучены энергетические процессы, протекающие в созданной установке на всех иерархических уровнях (табл. 3).

В результате проведенных экспериментальных исследований установлено, что: продолжительность непрерывной работы теплоэлектрогенератора без использования внешнего источника электрической энергии после пуска установки и выхода ее на номинальный режим работы и ограничивается только наличием топлива и периодичностью технического обслуживания; эксергети-ческая производительность теплоэлектрогенератора при функционировании на полном режиме составила около 2,6 кВт и несколько более 1,6 кВт на частичном; соответствующие эксергетические КПД равнялись 19,77 и 19,68 %, а удельные затраты эксергии - 5,01 и 5,24 кВт/кВт; тепловая производительность отопителя ОВ-65Б при автономном в отношении внешних источников электрической энергии функционировании в составе теплоэлектрогенератора снижается на 4,2 % при работе на полном и на 4,8 % - при работе на частичном режимах (что, однако, не выходит за границы паспортной тепловой производительности отопителя); при этом в первом случае кроме теплого воздуха теплоэлек-

Рис. Iб. Эксплуатационные степени превращения токсичных веществ:

1 - при установке КН; 2 - при установке КН с подачей в него дополнительно воздуха; 3 - при установке КН по отношению к содержанию токсичных веществ перед КН; 4 - при установке КН с подачей в него дополнительно воздуха по отношению к содержанию токсичных веществ перед КН

трогенератор вырабатывает для внешних потребителей 127 Вт электроэнергии на полном и 173 Вт на частичном режимах работы.

Таблица 3

Составляющие внешнего эксергоанергетического баланса теилоэлектрогенератора (ТЭГ)

Составляющие баланса Режим работы отопителя

полный частичный

Вт % Вт %

Эксергия, потребляемая ТЭГ 12912 100,00 8607 100,00

Кинетическая энергия потока нагретого 14 0,11 6 0,07

воздуха

Теплота, уносимая нагретым воздухом : 7614 58,97 4787 55,62

- термическая эксергия 2452 18,99 1471 17,09

- анергия 5162 39,98 33,16 38,53

Химическая эксергия продуктов сгорания, 67 0,52 64 0,74

выбрасываемых из ТЭГ

Кинетическая энергия потока продуктов 0,9 0,007 0,2 0,002

сгорания, выбрасываемых из ТЭГ

Теплота, уносимая из ТЭГ с ПС: 3897 26,31 1973 29,93

- термическая эксергия 1585 12,28 921 10,71

- анергия 1812 14,03 1052 12,22

Потери эксергии топлива, вызванные не- 516 4,00 412 4,79

полнотой его сгорания

Электрическая энергия, вырабатываемая 127 0,98 173 2,01

ТЭГ

Теплота, отводимая в ОС от поверхности 855 6,62 847 9,84

СЭУ:

- термическая эксергия 37 0,29 33 0,38

- анергия 818 633 814 9,46

Теплота, отводимая в ОС от поверхности 320 2,48 235 2,73

отопителя:

- термическая эксергия 50 0,39 36 0,41

- анергия 270 2,09 2,09 2,32

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В ходе выполнения настоящей работы:

1. Сформулировано два возможных направления использования тепловых аккумуляторов энергии как средства повышения эффективности ПДВС. В первом случае их можно использовать для обеспечения стабилизации температуры рабочего тела с целью повышения эффективности процессов, происходящих либо с помощью этих тел, либо непосредственно в этих телах. Такие системы позволяют при работе ПДВС на различных режимах обеспечить стабилизацию температуры: 1) наддувочного воздуха на уровне, целесо-

образном с точки зрения «компромисса» между мощностными, экономическими показателями, механической, тепловой нагруженностью деталей и узлов дизеля, а также экологическими показателями ОГ двигателей; 2) отработавших газов на уровне, обеспечивающем высокую эффективность снижения концентрации токсичных веществ в КН.

Тепловые аккумуляторы энергии второй группы обеспечивают стабилизацию температуры процесса передачи теплоты в устройства, предназначенные для ее последующей трансформации в работу. Такие системы могут быть использованы для стабилизации температуры процесса передачи теплоты от ПС к рабочему телу утилизационных систем, преобразующих в полезную работу термическую составляющую энергии, «теряемой» с ОГ ПДВС или с продуктами сгорания, выбрасываемыми в атмосферу теплогенерирующими установками.

2. Предложены технические решения задач: 1) стабилизации температуры НВ на уровне, обеспечивающем «компромисс» между мощностными, экономическими показателями, механической, тепловой нагруженностью деталей и узлов дизеля, а также содержанием ТЧ в ОГ при работе на неустановившихся режимах, длительной работе на режимах больших, малых нагрузок и холостого хода; 2) повышения экологических показателей ПДВС путем стабилизации температуры ОГ в КН; 3) улучшения экологических, повышения мощностных и экономических показателей ПДВС, использованием КН со встроенной в него утилизационной СЭУ, оборудованной стабилизатором температуры процесса передачи теплоты от ОГ к рабочему телу стирлинга и системой подачи дополнительного воздуха в нейтрализатор; 4) обеспечения электрической автономности теплогенерирующих установок с целью облегчения пуска поршневых ДВС в условиях низких температур окружающей среды.

3. Разработана термодинамическая модель и составлено математическое описание процессов стабилизации температуры рабочего тела и передачи теплоты в устройства, предназначенные для ее последующей трансформации в работу.

4. Предложены и реализованы способы определения: целесообразного значения температуры НВ с точки зрения «компромисса» между мощностными, экономическими показателями, механической, тепловой нагруженностью деталей и узлов дизеля, а также содержанием ТЧ в его ОГ; а также уровня температуры ОГ ПДВС на входе в КН, обеспечивающего максимальную эффективность его работы.

6. Оценены (количественно и качественно) энергетические характеристики продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу из цилиндров дизеля КамАЗ-740 и отопителя ОВ-65-Б.

8. Экспериментально подтверждена возможность обеспечения длительной работы отопителя ОВ-65Б, без использования внешних источников элек-

трической энергии после выхода установки на нормальный режим работы. Качественно и количественно изучены энергетические процессы, протекающие в созданной установке двухуровневого использования теплоты на всех иерархичесих уровнях.

Выводы и рекомендации по результатам проведенного исследования:

1. Целесообразный уровень температуры НВ с точки зрения «компромисса» меяаду мощностными, экономическими экологическими показателями дизеля ЯМЗ-8424, механической и тепловой нагруженностью его деталей и узлов составляет 66-81 °С. Обеспечить стабилизацию температуры НВ на этом уровне можно используя в качестве теплоаккумулирующего вещества кристаллогидрат окиси бария с температурой фазового перехода 78 °С, что было экспериментально подтверждено (с максимальным отклонением от нее на 2 °С) при работе дизеля ЯМЗ-8424 в условиях неустановившихся режимов, режимов малых нагрузок и холостого хода

2. Сравнительный анализ экспериментов, выполненных на дизеле ЯМЗ-8424 со штатным охладителем НВ и с предложенной системой стабилизации температуры свежего заряда, который показал, что: максимальный размах колебания температуры НВ после стабилизатора температуры не превышал 5 °С; коэффициент стабилизации температуры НВ уменьшился с 6,00 до 1,48 (на 75,33 %); степень повышения плотности свежего заряда увеличилась с 1,307 до 1,683 (на 23,34 %); гидравлический КПД повысился с 0,88 до 0,91 (на 3,412%).

3. Температура ОГ дизеля КамАЗ-740 на входе в КН, обеспечивающая максимальную эффективность его работы, составляет 700-800 К и стабилизировать ее на этом уровне можно используя в качестве теплоаккумулирующего вещества гидроксид лития с температурой фазового перехода 744 К.

4. В случае установки перед КН стабилизатора температуры ОГ при работе дизеля КамАЗ-740: по 13-режимному испытательному циклу относительное улучшение степени превращения СО составляет 12,1 %; СН - 10,6 %; N0* - 7,8 % и ТЧ - 11,3 %; на режимах, соответствующих движению грузового автомобиля по городу и шоссе: по СО - 17,9 %, по Ж)х - 19,8 %, по СН -20,2 %, по ТЧ - 22,6 %; приведенная масса годового выброса токсичных веществ снижается на 65,17 т., массы годового выброса СО уменьшаются на 1,50 т, СН -на 0,17 т, МОх - на 1,42 т, ТЧ - на 2,55 т.

5. Потери теплоты с ОГ дизеля КамАЗ-740 в штатной комплектации составляют 80,5 %, при работе с КН - 92,2 %, при добавлении в нейтрализатор воздуха - 104,3 % по отношению к средней эффективной эксплуатационной

мощности (Ы>ксп ) в условиях работы дизелей грузовых автомобилей при движении по городскому и междугороднему циклам. Теряемая при этом термическая эксергия составляет соответственно - 45,8 %, 60,4 % и 71,8 % от

Nfcn . Аналогичный прирост характерен и для энергии и эксергии потока теплоты, передаваемой в утилизационную СЭУ.

6. На режимах работы грузовых автомобилей при движении по городскому и междугороднему циклам с дизелем КамАЗ-740: использование СЭУ при условии утилизации всей теряемой с ОГ теплоты может привести к суммарному увеличению мощности силовой установки на 11,0 кВт (или на 9,9 %), снижению удельного эффективного расхода топлива на 20,4 г/(кВт-ч) (или на 9,1 %); при установке КН с утилизатором теплоты мощность возрастает на

13.6 кВт (или на 12,2 %), удельный эффективный расход топлива снижается на 24,5 г/(кВт-ч) (или на 10,9 %); при подаче в КН с утилизационной установкой дополнительного воздуха повышение мощности достигнет 15,1 кВт (или

13.7 %), уменьшение удельного эффективного расхода топлива составит 26,9 г/(кВт-ч) (или 11,9 %);- лучшие показатели по эксплуатационной степени превращения реагирующих веществ при установке в выпускную систему каталитического нейтрализатора достигаются по NOx - 0,53, ниже всех показатель у СО - 0,41, по СН и ТЧ эти показатели равны соответственно 0,45 и 0,46; эксплуатационный показатель эффективности снижения удельной (приведенной к СО ) токсичности ОГ составил 1,934. Добавление воздуха в нейтрализатор повышает показатели по СО на 4 %; СН - на 2 %; по NOx и ТЧ - на 1 %, эксплуатационный показатель эффективности снижения удельной (приведенной к СО) токсичности ОГ на 8 %.

7. Тепловая производительность отопителя ОВ-65Б при автономном в отношении внешних источников электрической энергии функционировании в составе теплоэлектрогенератора снижается на 4,2 % при работе на полном и на 4,8 % - при работе на частичном режимах (что, однако, не выходит за границы паспортной тепловой производительности отопителя); при этом в первом случае кроме теплого воздуха теплоэлектрогенератор вырабатывает для внешних потребителей 127 Вт электроэнергии на полном и 173 Вт на частичном режимах работы.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Романов, В.А. Использование тепловых аккумуляторов энергии в поршневых двигателях внутреннего сгорания: монография / B.C. Кукис, В.А. Романов. - Челябинск, «Абрис», 2010. - 231 с.

2. Романов, В.А. Новые пути повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания: монография / B.C. Кукис, В.А. Романов. - Челябинск, «Край РА», 2011. -260 с.

В изданиях, рекомендованных ВАК:

3. Романов, В.А. Термодинамика процессов теплообмена в выпускной системе поршневого ДВС, оборудованной стабилизатором температуры отработавших газов / B.C. Кукис, В.А. Романов, Т.Ф. Султанов // Транспорт Урала. - 2007. - Вып. 2. - С. 31-37.

4. Романов, В.А. Стабилизация температуры наддувочного воздуха при работе дизеля на различных режимах / В.А. Романов // Транспорт Урала. - 2007. - Вып. 3. - С. 24-26.

5. Романов, В.А. Обеспечение электрической автономности генераторов теплоты мобильной техники с помощью утилизационного двигателя стерлинга / В.А. Романов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Научный журнал. -Вып. 2. - Новосибирск: НГАВТ, 2008. - С. 138-140.

6. Романов, В.А. Определение целесообразного уровня температуры отработавших газов на входе в каталитический нейтрализатор при работе дизеля КамАЗ-740.11 на различных режимах / В.А. Романов, Т.Ф. Султанов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Научный журнал. Вып. 2. - Новосибирск: ФГОУ ВПО «НГАВТ», 2008. - С. 132-133.

7. Романов, В.А. Исследование характеристик стабилизатора температуры отработавших газов поршневых ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Ползуновский вестник.

- №4. - 2008. - С. 5-58.

8. Романов, В.А Возможные применения систем стабилизации температуры на базе аккумуляторов энергии в поршневых ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Вестник УГ АТУ ¡Научный журнал УГАТУ. - 2009. - Т. 13. - № 1 (34). - С. 97 -101.

9. Романов, В.А. Повышение эффективности работы каталитического нейтрализатора путем введения в него дополнительного воздуха / B.C. Кукис, В.А. Романов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Научный журнал. Вып. 1.

- Новосибирск: НГАВТ, 2009. - С. 184-189.

10. Романов, В.А. Повышение эффективности каталитического нейтрализатора за счет подачи в него дополнительного воздуха / B.C. Кукис, В.А. Романов // Вестник академии военных наук - №3 (28). - 2009. - С. 365-369.

11. Романов, В.А. Оценка энергии отработавших газов поршневых ДВС, оборудованных каталитическим нейтрализатором / В.С Кукис, В.А. Романов // Вестник ЮУрГУ серия «Машиностроение». - Вып. 14. -№ 33 (166) - 2009. - С. 94-98.

12. Романов, В,А. Аппроксимационные уравнения для расчета индикаторных и эффективных показателей дизеля / B.C. Кукис, В.А. Романов, A.A. Малоземов,

A.B. Тананыкин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Научный журнал. Вып. 2. - Новосибирск: НГАВТ, 2009. - С. 223-225

13. Романов, В.А. Номограмма для определения мощности, необходимой для привода нагнетателя воздуха в каталитический нейтрализатор / В.А. Романов,

B.C. Кукис // Вестник академии военных наук - №1 (30). - 2010. - С. 157-162.

14. Романов, В.А. Методика определения целесообразной температуры надувочного воздуха в комбинированных двигателях / В.А. Романов, Г.А. Берестнев // Вестник академии военных наук - №1 (30). - 2010. - С. 152-157.

15. Романов, В.А Обеспечение оптимальной температуры процессов в каталитическом нейтрализаторе / B.C. Кукис, В.А. Романов, A.B. Сагадатов, Т.С. Габбасов // Вестник академии военных наук - №1 (30). - 2010. - С. 97-100.

16. Романов, В.А. Расширение возможностей использования теплогенерирующих установок для пуска ДВС при низких температурах окружающей среды / В.А. Романов,

C.К. Рахимов, Г.А. Берестнев // Тракторы и с/х машины. - №2. - 2010. - С. 48-49.

17 Романов В.А. Способ повышения эффективности первичного двигателя утилизационной стирлинг-электрической установки / И.Я. Редько, В.А. Романов, B.C. Кукис, A.A. Малоземов // Горный журнал. - № 4. - 2010. - С. 64-67.

В других изданиях:

18. Романов, В.А Термодинамическая модель процессов во впускном тракте дизеля с наддувом, оборудованном стабилизатором температуры наддувочного воздуха /

B.А. Романов // Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 14. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2004. -С. 105-110.

19. Романов, В.А. Математическая модель процессов во впускном тракте дизеля с наддувом, оборудованном стабилизатором температуры наддувочного воздуха / В.А. Романов // Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 14. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2004. -

C. 110-125.

20. Романов, В.А. Математическое моделирование процессов теплопередачи в тепловом аккумуляторе с фазовым переходом / В.А. Романов, Т.Ф. Султанов // Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 14. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2004. - С. 127-140.

21. Романов, В.А. Каталитический нейтрализатор с повышенной надежностью и эффективностью снижения вредных выбросов / В.А. Романов, B.C. Кукис // Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 18. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2006. С. 102-104.

22. Романов, В.А. Устройство для стабилизации температуры наддувочного воздуха / В.А. Романов // Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 18. - Челябинск: ЧВВАКИУ,

2006. - С. 30-32

23. Романов, В.А Методика определения целесообразного уровня стабилизации температуры отработавших газов для обеспечения эффективной работы каталитического нейтрализатора / В.А. Романов // Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 18. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2006. - С. 61-63.

24. Романов, В.А. Применение двигателей Стирлинга для обеспечения электрической автономности генераторов теплоты колесных и гусеничных машин / В.А. Романов // Методические рекомендации по ремонту бронетанкового вооружения и техники и автомобильной техники. СПб.: ФГУ «29 КТЦ» МО РФ. - № 132,2006. - С. 35-37.

25. Романов, В.А. Повышение мощностных, экономических и экологических показателей поршневых ДВС путем использования систем аккумулирования энергии /

B.C. Кукис, В.А. Романов // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков - 2007. - № 1. -

C. 53-56.

26. Романов, В.А Повышение эффективности наддува за счет стабилизации температуры воздуха, поступающего в цилиндры дизеля, работающего на переменных режимах / В.А. Романов, Ю.Л. Попов // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков -

2007. - № 2. - С. 39-43.

27. Романов, В.А. Вопросы утилизации энергии продуктов сгорания генераторов теплоты мобильной техники / В.А. романов // Экологические проблемы энергоустановок с тепловыми двигателями. - Барнаул: Российский союз научных и инженерных организаций. Алтайское отделение, 2007. - С. 74-78.

28. Романов, В.А Результаты сравнительных испытаний дизеля ЯМЗ-8424 при работе с различными системами воздействия на температуру наддувочного воздуха / B.C. Кукис, В.А. Романов, Ю.Л. Попов // Пращ Тавршско! державно! агротехшчно1 академп. - Вип. 7. - Том 4. -Мелггополь, 2007. - С. 130-136.

29. Романов, В.А Оптимизация температуры наддувочного воздуха в дизеле ЯМЗ-8424 при работе на переменных режимах / В.А. Романов // Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданско-

го назначения: IV Международный технологический конгресс (Омск 4-9 июня 2007 г.). Омск: ОмГТУ, 2007. - Ч. I. - С. 342-346.

30. Романов, В.А. Стабилизатор температуры наддувочного воздуха для дизеля ЯМЗ-8424 / В.А. Романов // Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения: IV Международный технологический конгресс (Омск 4-9 июня 2007 г.). Омск: ОмГТУ, 2007. - Ч. 1. -С. 339-342.

31. Романов, В.А. Результаты определения целесообразного уровня стабилизации температуры отработавших газов для обеспечения эффективной работы каталитического нейтрализатора / В.А. Романов, Т.Ф. Султанов // Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 19. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2007. - С. 123-125.

32. Романов, В.А. Результаты исследования вредных выбросов дизеля КамАЗ-740 при работе по 13-режимному испытательному циклу / Т.Ф. Султанов, В.А. Романов // Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 19. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2007. - С. 118-123.

33. Романов, В.А. Стабилизация температуры в ряде систем двигателей мобильной техники как средство повышения их мощностных, экономических и экологических показателей / B.C. Кукис, В.А. Романов // Материалы всероссийской науч.-практ. конф. с международным участием «Приоритетные направления науки и техники, прорывные и критические технологии: энергетические, экологические и технологические проблемы экономики». - Барнаул, 2007 - С. 71-73.

34. Романов, В.А. Первичный двигатель стирлинг-электрического генератора для утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Материалы II съезда инженеров Сибири (20-21 марта 2008). - Ч. 2. - Омск: ОМГТУ, 2008. - С. 137-143.

35. Романов, В.А. Отработавшие газы поршневых ДВС как источник теплоты для утилизационного стирлинг-электрического генератора / В.А. Романов // Материалы II съезда инженеров Сибири (20-21 марта 2008). - Ч. 2. - Омск: ОМГТУ, 2008. - С. 143-145.

36. Романов, В.А. Оценка влияния теплоаккумулирующего вещества на характеристики стабилизатора температуры отработавших газов ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // «Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики (ЭЭТПЭ-2008)»: Материалы второй науч.-практ. конф. с международным участием (1-4 октября 2008). Барнаул, 2008. - С. 197-203.

37. Романов, В.А. Энергетические возможности отработавших газов ДВС с точки зрения последующей утилизации их тепловых потерь / В.А. Романов // Улучшение эксплуатационных показателей автомобиле, тракторов и двигателей: материалы Международной науч.-техн. конф. (22-23 марта 2008). СПб: СПбГАУ, 2008 - С. 64-68.

38. Романов, В.А. Анализ влияния формы внутренней поверхности оребрённого нагревателя двигателя Стирлинга на рост термодинамической температуры рабочего тела / B.C. Кукис, В.А. Романов // Многоцелевые гусеничные и колесные машины: актуальные проблемы и пути их решения // Материалы Международной науч. конф. (16-17 октября 2008 г.). - Челябинск: ЮУрГУ, 2008. С. 153-158.

39. Романов, В.А Стабилизация скоростного режима утилизационной стирлинг-электрической установки / В.А. Романов // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: материалы науч.-техн. конф., посвященной 40-летию кафедры двигателей. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2008. - С. 65-68.

40. Романов, В.А. Энергетические показатели потока продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу из каталитического нейтрализатора / B.C. Кукис, В.А. Романов // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: материалы науч.-техн. конф., посвященной 40-летию кафедры двигателей. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2008. - С. 43-49.

41. Романов, В.А. Повышение эффективности утилизации теплоты отработавших газов ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Пращ Taapi iicicoi державно! агротехшчно-! академи. - Вип. 7. - Том 9. - Мелитополь, 2008. - С. 52-60.

42. Романов, В.А. Оценка влияния теплоаккумулируюшего вещества на характеристики стабилизатора температуры отработавших газов ДВС / В.А. Романов // Материалы второй научно-практической конференции с международным участием «Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики (ЭЭТПЭ-2008). Барнаул, 1-4 октября 2008». - С. 197 -203.

43. Романов, В.А. Повышение степени энергетической автономности и боеготовности воинских подразделений, дислоцирующихся в удаленных местах / B.C. Кукис, В.А Романов // Ремонт: методические рекомендации по ремонту бронетанкового вооружения и техники и автомобильной техники СПб.: ФГУ «29 КТЦ» МО РФ. - №139. -Ш-2008. - С. 18-20.

44. Романов, В.А. Система оценочных параметров установок двухуровневого использования теплоты / B.C. Кукис, В.А. Романов // Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования (Москва 2-5 декабря 2008). - М.: Академия наук о земле, 2008. - С. 113-114.

45. Романов, В.А. Повышение степени энергетической автономности сельскохозяйственной техники / B.C. Кукис, В.А. Романов // Известия Международной академии аграрного образования. - Вып. 7 (2008). - Том 1. - СПб, 2008. - С. 168-171.

46. Романов, В.А. Применение двигателей Стерлинга для повышения электрической автономности генераторов теплоты / В.А. Романов // Ремонт: методические рекомендации по ремонту бронетанкового вооружения и техники и автомобильной техники СПб.: ФГУ «29 КТЦ» МО РФ. - №142. - II - 2009. - С. 10-16.

47. Романов, В.А. Подача дополнительного воздуха в каталитический нейтрализатор как средство снижения концентрации токсичных компонентов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания / B.C. Кукис, В.А. Романов // Политранспортные системы: Материалы IV Всероссийской науч.-техн. конф. (21-23 апреля, Новосибирск). - Новосибирск: СГУПС, 2009. - Ч. 2. - С. 182-187.

48. Романов, В.А. Методика экономической оценки эффекта использования системы утилизации теплоты отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе / В.А. Романов // Автомобильная техника. Научный вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 20. -Челябинск. 2009. - С. 117-122.

49. Романов, В.А. Каталитический нейтрализатор с повышенной надежностью и эффективностью снижения токсичных выбросов с отработавшими газами ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем». - Челябинск: ЮУрГУ, 2009. - С. 239-244.

50. Романов, В.А. Совершенствование тепловых генераторов транспортной техники / В.А. Романов // Материалы Международной науч.-техн. конф. «Проблемы экс-

плуатации и обслуживания транспортно-техноголических машин» - Тюмень: ТГНУ, 2009. - С. 233-234.

51. Романов, В.А. Автономный отопитель для мобильной техники / B.C. Кукис, В.Л. Романов // «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах»: Материалы XIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы (18 мая 2009). - СПб.: Изд-во Политехнического ун-та, 2009. - С. 233-234.

52. Романов, В.А. Использование двигателя Стерлинга для повышения эффективности теплосиловых и теплогенерирующих установок / B.C. Кукис, В.А. Романов // Авиационно-космическая техника и технология - 8 (65). - Харьков: «ХАИ», 2009. - С. 143-148.

53. Романов, В.А. Система утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС повышенной эффективности / B.C. Кукис, В.А. Романов // Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования (Москва 1-4 декабря 2009). -М.: Академия наук о земле, 2009. - С. 18-21.

54. Романов, В.А. Структура энергии продуктов сгорания, выбрасываемых теп-логенерирующими установками мобильной техники / В.А. Романов // Сб. науч. тр. Международной науч.-техн. конф. «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей». - СПб.: СПбГАУ, 2009. - С. 126-131.

55. Романов, В.А. Двигатель Стерлинга вчера, сегодня, завтра / B.C. Кукис, В.А Романов, Ю.А. Постол // Ползуновский альманах. - № 3. - Т. 1. - 2009. - С. 93-99.

56. Романов, В.А. Повышение эффективности работы каталитического нейтрализатора / В.А. Романов, B.C. Кукис, A.B. Сагадатов // Повышение эффективности колесных и гусеничных машин многоцелевого назначения: Науч. вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 26. - Челябинск, 2010. - С. 177-182.

57. Романов, В.А. О возможной аппроксимации рабочего цикла двигателя Стирлинга / В.А. Романов, B.C. Кукис, А.И. Рыбалко, Ю.А. Постол // Двигатели внутреннего сгорания: Всеукраинский науч.-техн. журнал. - № 2. - 2010. - С. 18-22.

Патенты на полезную модель:

58. Патент на полезную модель № 64291 (РФ). Комбинированный двигатель / B.C. Кукис, В.А. Романов, Д.В. Исаков, К.С. Подгорский. - Опубл. 27. 06.07. Бюл. № 18.

59. Патент на полезную модель № 86242 (РФ). Система смазки поршневого двигателя внутреннего сгорания / B.C. Кукис, В.А. Романов, Е.И. Зубов. - Опуб. 27.08.09. Бюл. № 24.

60. Патент на полезную модель № 91109 (РФ). Каталитический нейтрализатор / B.C. Кукис, В.А. Романов, Баймуратов Р.Г. - Опуб. 27.01.10. Бюл. № 3.

61. Патент на полезную модель № 92106 (РФ). Комбинированный двигатель / B.C. Кукис, В.А. Романов, М.Л. Хасанова, В.В. Руднев. - Опуб. 10.03.10. Бюл. № 7.

62. Патент на полезную модель № 92480 (РФ). Пневматический поршневой двигатель для утилизации теплоты отработавших газов ДВС с воздушным охлаждением сжатого воздуха / B.C. Кукис, В.А. Романов, М.Л. Хасанова, В.В. Руднев. - Опуб. 10.03.10. Бюл. №8.

63. Патент на полезную модель № 93122 (РФ). Система смазки поршневого двигателя внутреннего сгорания / B.C. Кукис, В.А. Романов, Смирнов, Лебедь, Колтышев. -Опуб. 20.04.10. Бюл.№ 11.

64 Патент на полезную модель № 93123 (РФ). Поршневой двигатель внутреннего сгорания с наддувом / B.C. Кукис, В.А. Романов, Смирнов А.И., Лебедь H.A., Колтышев A.C. - Опуб. 20.04.10. Бюл. № 11.

65. Патент на полезную модель № 95359 (РФ). Каталитический нейтрализатор с утилизацией теплоты уходящих газов / B.C. Кукис, В.А. Романов, М.Л. Хасанова, В.В. Руднев, М.В. Марков. - Опуб. 27.06.10. Бюл. № 18.

66. Патент на полезную модель № 102231 (РФ). Двигатель внутреннего сгорания / B.C. Кукис, М.Л. Хасанова. В.В. Руднев, В.А. Романов, Е.И. Зубов, A.C. Лебедь. - Опуб. 20.02.2011. Бюл. №5

Подписано в печать 28.09.2011. Формат 60x84 1/16. Печать - цифровая. Усл.п.л. 1,86. Тираж 100 экз. Заказ 2011 - 574

Отпечатано в типографии АлтГТУ, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 тел.: (8-3852) 29-09-48

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД №28-35 от 15.07.97 г.

Основные сокращения и условные обозначения.

Введение.

Глава 1. Современные проблемы и пути повышения эффективности поршневых двигателей внутреннего сгорания.

1.1. Требования, предъявляемые к поршневым двигателям внутреннего сгорания.

1.2. Пути повышения эффективности'поршневых двигателей внутреннего сгорания.

1.2.1. Повышение агрегатной мощности двигателей и уменьшение их удельных габаритов без существенного увеличения массы.

1.2.2. Повышение мощностных, экономических и экологических показателей поршневых двигателей внутреннего сгорания за счет утилизации теплоты отработавших газов.

1.2.3. Снижение содержания токсичных компонентов в отработавших газах поршневых двигателей внутреннего сгорания.

1.2.4. Обеспечение высоких пусковых свойств поршневых двигателей внутреннего сгорания в условиях низких температур окружающей среды.

1.3. Возможные направления использования систем аккумулирования энергии как средства повышения эффективности поршневых двигателей внутреннего сгорания.

1.3.1. Использование систем аккумулирования энергии первого типа.

1.3.2. Использование систем аккумулирования энергии второго типа.

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Процессы стабилизации температуры рабочего тела и передачи теплоты в устройствах, предназначенных для ее последующей трансформации в работу.

2.1. Повышение эффективности поршневых ДВС путем использования систем аккумулирования энергии.

2.1.1. Повышение эффективности наддува путем стабилизации температуры свежего заряда.

2.1.2. Повышение экологических показателей поршневых ДВС путем стабилизации температуры отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе.

2.1.3. Комплексное решение вопроса повышения мощностных, экономических и улучшения экологических показателей поршневых двигателей внутреннего сгорания путем стабилизации температуры процесса передачи теплоты к рабочему телу утилизационной установки и процессов в каталитическом нейтрализаторе.

2.1.4. Обеспечение надежного пуска поршневых ДВС в условиях низких температур окружающей среды путем создания автономных теплогенерирующих установок с использованием системы аккумулирования энергии.

2.2'Процессы стабилизации температуры наддувочного воздуха во впускном тракте и отработавших газов в выпускном тракте поршневых ДВС, оборудованном каталитическим нейтрализато- 90 ром.

2.3. Стабилизация температуры процесса передачи теплоты от ее источника к рабочему телу утилизационной системы (на примере утилизационной стирлинг-электрической установки).

2.3.1. Структура энергии потока рабочего тела и процесс ее передачи во внутренний контур первичного двигателя утилизационной установки с использованием системы стабилизации температуры теплового потока.

2.3.2 Термодинамика процесса передачи теплоты от отработавших газов поршневого ДВС во внутренний контур двигателя стирлинг-электрической установки через промежуточный теплоноситель.

2.3.3. Выбор температуры плавления теплоаккумулирующего вещества системы стабилизации температуры процесса передачи теплоты.

2.4. Выводы.

Глава 3. Программа и методика экспериментального исследования. Экспериментальные установки.

3.1. Программа и методика экспериментального исследования.

3.1.1. Исследование энергетических процессов,в стабилизаторе температуры наддувочного воздуха и влияния его температуры на основные показатели рабочего процесса дизеля.

3.1.2. Исследование энергетических процессов в стабилизаторе температуры отработавших газов и его влияния на эффективность снижения концентрации токсичных веществ в каталитическом нейтрализаторе.

3.1.3. Исследование мощностных, экономических и экологических показателей дизеля КамАЗ-740, оборудованного стирлинг-электрической установкой, утилизирующей теплоту его отработавших газов.

3.1.4. Исследование процессов в технической системе, объединяющей отопитель ОВ-65Б и утилизационную стирлинг-электрическую установку.

3.2. Экспериментальные установки.

3.2.1. Экспериментальная установка для исследования энергетических процессов в стабилизаторе температуры наддувочного воздуха и влияния его температуры на основные показатели рабочего процесса дизеля.

3.2.2. Экспериментальные установки для исследования энергетических процессов в стабилизаторе температуры отработавших газов и его влияния на эффективность снижения концентрации токсичных веществ в каталитическом нейтрализаторе.

3.2.2.1. Стенд для изучения процессов в стабилизаторе температуры отработавших газов.

3.2.2.2. Экспериментальная установка для стендовых исследований содержания токсичных веществ в отработавших газах дизеля КамАЗ-740 и экспериментальный автомобиль для. натурных ездовых испытаний.

3.2.3. Экспериментальная установка для исследования мощно-стных, экономических и экологических показателей дизеля КамАЗ-740, оборудованного каталитическим нейтрализатором, совмещенным с утилизационной стирлинг-электрической установкой и подачей воздуха в патрубок входа отработавших газов.

3.2.3.1. Экспериментальная установка для исследования мощ-ностных, экономических и экологических показателей дизеля

КамАЗ-740.:.

3.2.3.2. Стенд для изучения процессов в системе подвода теплоты,к рабочему, телу первичного двигателя стирлингэлектрической установки

3.2.4. Экспериментальная установка для исследования процессов в автономных теплогенерирующих установках.

3.3. Выводы.

Глава 4. Повышение эффективности поршневых двигателей внутреннего сгорания стабилизацией температуры наддувочного воздуха и отработавших газов.

4.1. Повышение эффективности дизеля ЯМЗ-8424 стабилизацией температуры наддувочного воздуха.

4.1.1. Оценка влияния температуры наддувочного воздуха на мощностью, экономические показатели дизеля ЯМЗи на особенности протекания его рабочего процесса.

4.1.2. Определение целесообразного уровня охлаждения наддувочного воздуха, выбор теплоаккумулирующего вещества и расчет характеристик стабилизатора температуры наддувочного воздуха.

4.1.3. Сравнительные результаты испытаний дизеля ЯМЗ-8424 при работе с различными системами охлаждения наддувочного воздуха.

4.1.4. Результаты испытаний дизеля ЯМЗ-8424 при работе на режиме малой нагрузки.

4.2. Улучшение экологических показателей дизеля КамАЗ—740 стабилизацией температуры отработавших газов перед их поступлением в каталитический1 нейтрализатор.

4.2.1. Определение и обеспечение целесообразного уровня температуры отработавших газов на входе в каталитический нейтрализатор.

4.2.1.1. Определение целесообразного уровня температуры отработавших газов на входе в каталитический нейтрализатор при работе дизеля на различных режимах.

4*2.1.2. Обеспечение целесообразного уровня»температуры отработавших газов на входе в каталитический нейтрализатор при работе дизеля на различных режимах.

4.2.2. Оценка адекватности математической модели процессов в выпускной системе ДВС, оборудованной стабилизатором температуры отработавших газов.

4.2.3. Результаты исследования эффективности снижения токсичных выбросов дизеля КамАЗ-740 в случае установки перед каталитическим нейтрализатором стабилизатора температуры отработавших газов при работе по внешней и частичным скоростным, а также по нагрузочной характеристикам.

4.2.4. Результаты исследования эффективности снижения токсичных выбросов дизеля КамАЗ-740 при работе по 13-режимному испытательному циклу в случае установки перед каталитическим нейтрализатором стабилизаторатемпературы отработавших газов.

4.2.5. Результаты исследования стабилизации температуры отработавших газов на входе в каталитический нейтрализатор при работе дизеля КамАЗ-740 на режимах ездового цикла

ЕСЕМ5/05.у./.

4.2^6. Результаты .исследования снижения токсичных выбросов при работе дизеля КамАЗ-740 на эксплуатационных режимах в случае установки перед каталитическим нейтрализатором:стабилизатора температуры отработавших газов. —.

4.2.7. Оценка экономического эффекта от оборудования выпускной системы дизеля КамАЗ-740 каталитическим нейтрализатором со стабилизатором температуры отработавших газов.

4.7. Выводы.

1шава5:Улучшениетехнико-экономических и экологических показателей' поршневых ДВС комплексом мероприятий; обеспечивающих эффективную утилизацию теплоты отработавших газов.

5.1. Энергетические показатели потока продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу..

5.2. Исследование энергетических процессов в системе передачи теплоты от отработавших газов к рабочему телу двигателя стирлинг-электрической установки:.

5 .3 . Повышение мощностных и экономических показателей за счет утилизации теплоты уходящих газов.;.

5.4. Повышение эффективности снижения токсичности отработавших газов дизеля КамАЗ-740 за счет подачи дополнительного воздуха в каталитический нейтрализатор.

5.5. Оценка экономического эффекта от оборудования выпускной системы дизеля КамАЗ-740 каталитическим нейтрализатором с утилизатором теплоты и дополнительной подачей воздуха в нейтрализатор.

5.6. Выводы.

Глава 6. Обеспечение электрической автономности теплогенери-рующих установок с целью облегчения пуска поршневых ДВС в условиях низких температур окружающей среды.

6.1. Принципы системно-термодинамического анализа установок, включающих два контура использования теплоты.

6.2. Система показателей эффективности установок, включающих два контура использования теплоты.

6.3. Материальные, энергетические и эксергетические связи исследуемой системы.

6.4. Отопитель ОВ-65Б как источник энергии для утилизационной стирлинг-электрической установки.

6.5. Теплоэлектрогенератор как установка двухуровневого использования теплоты.

6.6. Выводы.

Актуальность работы. Повышение энергетической безопасности России является проблемой государственной важности. Важнейшую роль в решении этой проблемы играют двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и, прежде всего, поршневые, которые являются самыми многочисленными среди тепловых двигателей и источников энергии, потребляемой человечеством [5, 35, 65 и др.]. Широкое распространение поршневых ДВС (ПДВС) обусловлено тем, что в результате многолетнего развития, ставшего возможным благодаря общему научно-техническому прогрессу, успехам металлургии и машиностроения, они достигли весьма высоких энергетических и экономических показателей, обладают достаточной надежностью и хорошо освоены в технологическом'отношении.

В теме диссертации заявлено повышение эффективности ПДВС. Одна из возможных трактовок понятия «эффективность» заключается в улучшении каких-либо1 показателей по4 отношению к исходным [167]. Поэтому повышение эффективности ПДВС предполагает улучшение их основных показателей.

К этим показателям, в первую очередь, следует отнестиг мощностные (включая удельные), экономические и экологические характеристики. Однако улучшение названных характеристик является-серьезной проблемой, обусловленной рядом факторов:

1. Термодинамические показатели современных ПДВС близки к теоретически возможному предельному уровню [2, 64, 65 и др.] и этот предельный уровень обеспечивает превращение в полезную работу не более 45—46 % термохимической энергии топлива. Остальная теплота, выделившаяся при сгорании топлива, рассеивается в окружающей среде (ОС) либо с поверхности двигателя и его систем, либо с уходящими из него отработавшими газами (ОГ). Значительная часть «потерь» приходится именно на ОГ. В дизелях они составляют 85-110 % по отношению к эффективной мощности, в двигателях с принудительным воспламенением топлива превосходят ее на 25-45 % [64, 65, 129, 269 и др.].

2. Выбрасываемые в атмосферу ОГ содержат большое количество токсичных веществ и сажи [139, 156, 157, 284, 285, 288 и др.]. Их более 280 и они наносят непоправимый вред здоровью человека, возведенным, им, зданиям и сооружениям, окружающей природе., В современном двигателестрое-нии снижение экологического вреда, наносимого ПДВС, является важнейшей самостоятельной задачей,,решение которой во многих случаях ухудшает их мощностные и экономические показатели [139, 157, 163, 169, 211 и др.].

3. Непрерывно ускоряющееся развитие техники требует все более быстрого роста агрегатной мощности двигателей, уменьшения их удельных габаритов и улучшения экономичности без существенного увеличения массы при постоянно возрастающей надежности. Увеличение мощности ПДВС без изменения* их размеров »связано с: необходимостью решения задачи сжигания в цилиндрах больших порций топлива за один рабочий цикл: Решение этой задачи требует подачи в цилиндры большего количества воздуха (в. дизелях) ИЛИ горючей смеси:(вДВИГатеЛЯХ с внешним смесеобразованием); т.:в: увеЛИт чение количества свежегозарядаУвеличение-количества свежего заряда при неизменном рабочем объеме двигателя может, быть обеспечено за счет повышения его плотности в результате предварительного сжатия: Этот способ, известный под названием «наддув», успешно применяется? в' современном двигателестроении. Однако имеет место существенная: зависимость, эффективности! рабочего процесса и надежности ПДВС от температуры поступающего в цилиндры свежего заряда. При этом как нагрев, так и охлаждение наддувочного воздуха. (НВ) выше или ниже некоторых оптимальных: температурных границ ведут к негативным последствиям. Существующие в современной практике; двигателестроения способы устранения этих последствий недостаточно эффективны.

Существенную роль в обеспечении конкурентоспособности техники играет время, необходимое для приведения силовых установок в рабочее состояние, подготовительные операции, прогрев и. пуск двигателя. Основной составляющей этого времени является продолжительность пуска двигателя, которая, при низких температурах окружающей среды, определяет способность машин выполнять свои функции.

В нашей стране в зоне сурового климата продолжительность морозного периода составляет 240-270 дней в году [93, 173, 253]. Низкие температуры окружающей среды создают значительные трудности при пуске дизелей. Затраты времени на тепловую подготовку и пуск дизелей в зимних условиях могут достигать 1-1,5 часа [61, 92, 105, 109J.253 и др.].

Большое значение и достаточно широкое распространение-в этой, связи получили генераторы теплоты, - пламенные подогреватели и отопители. Их применение позволяет снять отмеченные проблемы. Однако* все они имеют одну общую особенность, являющуюся их существенным недостатком - для функционирования им необходима электрическая энергия аккумуляторных батарей (АКБ) в течение всего срока работы. Поэтому продолжительность работы предпусковых подогревателей и отопителей ограничивается степенью разряженности АКБ. Вместе с тем, продукты сгорания. (ПС), выбрасываемые из этих установок в атмосферу, содержат значительное количество энергии, термический потенциал которой весьма.высок. Анализ параметров современных подогревателей и отопителей показал, что температура уходящих газов (УГ) практически всех тепловых генераторов колеблется« в диапазоне 800— 1200 К. Это свидетельствует о высоком термическом потенциале рассматриваемой энергии и возможности ее утилизации с целью выработки электрической энергии, которую можно использовать для привода вентилятора и топливного насоса подогревателя (отопителя). Вопросы создания научной базы и технической реализации подобных решений требуют проработки.

Сказанное свидетельствует о существовании противоречия между безальтернативной сегодня потребностью человечества продолжать широкое использование ПДВС для своих нужд, с одной стороны, и значительными потерями энергии с их ОГ, вредным воздействием ОГ на человека и окружающую среду (ОС), а также сложностью пуска этих двигателей при низких температурах - с другой. Как показал проведенный в первой главе диссертации анализ, это противоречие, может быть сглажено уменьшением колебания температуры рабочего тела в различных системах двигателя и вопросы дальнейшего повышения эффективности ГГДВС во многом связаны (объединены) одной общей научной проблемой — проблемой стабилизации температуры рабочего тела или процесса» передачи потока энергии (в форме теплоты) в тех или иных системах.

Цель настоящего исследования - повысить эффективность ПДВС, используя принцип аккумулирования энергии для стабилизации температуры рабочего тела или процесса передачи потока теплоты в различных системах двигателя.

Гипотеза исследования. Используя принцип аккумулирования энергии с помощью тепловых накопителей можно стабилизировать температуру рабочего тела (РТ) в системе наддува, утилизировать «потери» теплоты с ОГ, снизить их токсичность и повысить надежность пуска в условиях низких температур, обеспечив тем?самым повышение эффективность ПДВС.

Для достижения указанной цели на основании выдвинутой гипотезы было необходимо решить следующие задачи:

1. Рассмотреть физическую, термодинамическую природу процессов демпфирования (стабилизации) колебаний температуры рабочего тела в системах наддува, нейтрализации отработавших газов и стабилизации теплового потока в системах утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС или продуктов сгорания теплогенерирующих установок и составить их математическое описание.

2. Для систем наддува, утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС и продуктов сгорания теплогенерирующих установок определить целесообразную температуру рабочего тела и процесса передачи теплового потока.

3. Разработать и изготовить опытные образцы с о отв етствую щи х стабилизаторов температуры рабочего тела и процесса передачи теплового потока.

4. Провести экспериментальные исследования на моделях и двигателях с целью проверки адекватности разработанных математических моделей процессов демпфирования (стабилизации) колебаний температуры рабочего тела в системах наддува, нейтрализации отработавших газов и стабилизации теплового потока в системах утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС и продуктов сгорания теплогенерирующих установок.

5. Оценить эффект от стабилизации температуры рабочего тела в системах наддува, нейтрализации отработавших газов и» стабилизации-теплового потока в системах утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС и продуктов сгорания теплогенерирующих установок.

Объектом исследованияявляются:

• энергетические процессы в системах аккумулирования энергии (содержащих теплоаккумулирующее вещество, находящееся в состоянии фазового перехода), обеспечивающих стабилизацию температуры рабочего тела для повышения эффективности процессов, происходящих либо с помощью этих тел, либо непосредственно в этих телах;

• рабочие процессы дизелей ЯМЗ-8424 и КамАЗ-740, а также процессы в технической системе, объединяющей отопитель ОВ—65Б и утилизационную стирлинг-электрическую установку, работающую за счет теплоты продуктов сгорания, выбрасываемых из отопителя.

Предметом исследования являлись закономерности изменения:

• температуры наддувочного воздуха при прохождении его через стабилизатор температуры и параметров рабочего процесса дизеля ЯМЗ-8424 зависимости от температуры свежего заряда;

• температуры отработавших газов дизеля КамАЗ-740 при прохождении их через стабилизатор температуры и влияние этих изменений на эффективность снижения концентрации токсичных веществ в каталитическом нейтрализаторе;

• энергетических характеристик отработавших газов дизеля КамАЗ-740 в результате оборудования его выпускной системы каталитическим нейтрализатором с утилизатором теплоты и подачей дополнительного воздуха в нейтрализатор, а также изменения за счет этого мощностных, экономических и экологических показателей силовой установки, включающей двигатель КамАЗ-740 и стирлинг-электрическую установку, утилизирующую теплоту отработавших газов дизеля. энергетических и эксергетических характеристик работы отопителя ОВ-65Б и утилизационной стирлинг-электрической установки, оборудованной системой стабилизации температуры процесса подвода теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу двигателя Стирлинга.

Методика и методы исследования. Методика исследования предусматривала сочетание натурных испытаний с численным экспериментом. Исследования были проведены на основе использования методов теории двигателей, термодинамического анализа и математического моделирования, математической и статистической обработки экспериментальных результатов.

Обоснованность недостоверность результатов исследования подтверждается достаточным* объемом экспериментов; применением комплекса современных, информативных и объективных методов исследования, соответствующих государственным стандартам; использованием современной измерительной аппаратуры, систематической её проверкой и контролем погрешностей; подтверждением теоретических результатов экспериментальными, а также сопоставлением полученных результатов с данными других исследователей.

Научную новизну имеют следующие положения, выносимые автором на защиту:

- Термодинамическая модель, описывающая энергетические процессы, происходящие в системах стабилизации температуры НВ во впускном тракте комбинированного двигателя после компрессора и ОГ в выпускном тракте ПДВС перед КН.

- Способ определения температуры НВ, при котором обеспечивается получение достаточно высоких эффективных показателей рабочего процесса дизеля в сочетании с умеренными механическими и тепловыми нагрузками на узлы и детали двигателя при работе на неустановившихся режимах, режимах длительных больших, малых нагрузок и холостого хода.

- Понятие «интегральный коэффициент эффективности нейтрализации», суммарно учитывающий результаты изменения степеней превращения токсичных веществ в ОГ ПДВС после их прохождения через КН и способ определения температуры ОГ, при которой обеспечивается максимальное значение интегрального коэффициента эффективности нейтрализации токсичных веществ, содержащихся в ОГ.

- Оценка работоспособности ОГ ПДВС, газов, уходящих из КН>и ПС, выбрасываемых в атмосферу теплогенерирующими установками и рассматриваемых в качестве источника энергии для привода утилизационной установки.

- Основные положения системно-термодинамического подхода к изучению энергетических процессов в установках двухуровневого использования теплоты, включающих теплогенерирующие установки мобильной техники в качестве высокопотенциального преобразователя теплоты и утилизационную СЭУ как преобразователь теплоты с меньшим термическим потенциалом; сформулированы принципы качественной оценки эффективности элементов названных установок с наибольшей возможной полнотой и отчетливостью позволяющие установить причины существования «узких мест» исследуемой технической системы, их происхождение и физическую природу.

Практическая ценность работы состоит в достигнутых результатах при создании, реализации и исследовании технических систем, обеспечивающих:

- повышение эффективности наддува ПДВС путем стабилизации температуры свежего заряда;

- улучшение экологических показателей ПДВС путем стабилизации температуры процессов в КН на оптимальном уровне;

- комплексное повышение мощностных, экономических и улучшения экологических показателей ПДВС путем стабилизации температуры процесса передачи теплоты к рабочему телу утилизационной установки и процессов в КН;

- обеспечение электрической автономности теплогенерирующих установок с целью облегчения пуска поршневых ДВС в условиях низких температур окружающей среды

Новизна предложенных технических решений подтверждена воемью Патентами на полезную модель.

Результаты исследования могут быть использованы при создании^ новых и модернизации существующих ПДВС и комбинированных двигателей, предпусковых подогревателей и отопителей, при проведении НИР и ОКР, а также в учебном процессе.

Реализация результатов работы. Материалы диссертации используются и внедрены: на ОАО «КамАЗ», ОАО «Шадринский автоагрегатный завод», НПК «Агродизель» (г. Москва), НИИИ 21 МО РФ (г. Бронницы); в Челябинском высшем военным автомобильном командно-инженерном училищем (военном институте) - при проведении учебных занятий, выполнении курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и одобрены на:

XII, XIV и XV международных конгрессах двигателестроителей (Харьков-Рыбачье, 2007, 2009, 2010); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателе-строения» (Челябинск, 2006); IV международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения» (Омск, 2007); Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей» (Санкт-Петербу рг, 2008); II съезде инженеров Сибири (Омск, 2008); Международной научной конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: актуальные проблемы и пути их решения» (Челябинск, 2008); Международных Форумах по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2005, 2008, 2009); XLVIII Международной научно-техническая конференции «Достижения науки агропромышленному производству» (Челябинск, 2009); Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем» (Челябинск, 2009); Международной научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации и обслуживания технологических машин» (Тюмень, 2009);

• Всероссийской научно-практическая конференции с международным участием «Приоритетные направления науки и техники, прорывные и критические технологии: энергетические, экологические и технологические проблемы экономики (ЭЭТПЭ-2007)» (Барнаул, 2007); Второй всероссийской научно-практической конференции с международным участием- «Энергетические, экологические и технологические пробл:е:мы экономики» (Барнаул, 2008); IV Всероссийской научно-техническая конференции «Политранспортные системы» (Новосибирск, 2009); XIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы: «Фундаментальные- исследования и инновации в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2009);

IV Межрегиональной научно-практической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: разработка, производство, модернизация, эксплуатация, боевая эффективность, наука и образование «Броня 2008» (Омск, 2008), Межрегиональной научно-технической конференции с международным участием «Повышение эффективности многоцелевых колесных и гусеничных машин» (Челябинск, 2010);

•Юбилейной научно-технической конференции, посвященная 40-летию кафедры двигателей Челябинского высшего военного автомобильного командно-инженерного училища «Повышение эффективности силовых устано

20 вок колесных и гусеничных машин» (Челябинск, 2008); на научно-методических семинарах с участием сотрудников кафедр двигателей, ремонта и эксплуатации военной автомобильной техники Челябинского высшего военного автомобильного командно-инженерного училища (Челябинск, 2004—2009); заседаниях НТС ОАО «НИИ автотракторной техники» (г. Челябинск, 2004-2010); научных семинарах НТС НПК «Агродизель» (г. Москва, 2005,2006, 2008-2010).

•Публикации. По теме диссертации опубликовано две монографии, 55 научных статьи, в том числе 15 - в изданиях, рекомендованных ВАК, и получено восемь Патентов на полезную модель.

Объем и содержание работы. Диссертация содержит 404 е., включающих 157 рисунков, 47 таблиц, и состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы (302 наименования) и приложения.

8. Результаты исследования могут быть использованы при создании новых и модернизации существующих поршневых ДВС и комбинированных двигателей, предпусковых подогревателей и отопителей, при проведении НИР и ОКР, а также в учебном процессе.

Завершая5 изложение выполненных исследований, посвященных применению систем аккумулирования энергии на базе тепловых накопителей в поршневых ДВС с целью повышения их эффективности, автор полностью согласен с высказыванием А. Моруа о том, что «Ни одно исследование никогда не бывает до конца завершено. Самое большое достоинство хорошо выполненной работы в том, что оно открывает путь другой, еще лучшей». Совершенно' очевидно, что приведенные в диссертации материалы далеко не исчерпывают всех возможностей, которые скрыты в ее теме.

Продолжая, работать в выбранном направлении, автор (в соавторстве) предложил использовать аккумуляторы энергии в различных системах двигателя, где применяется предложенная им же (в соавторстве) идея утилизация теплоты отработавших газов с помощью термоциркуляционного насоса [189]. Утилизационный термоциркуляционный насос может быть использован- для привода компрессора (рис. 3.1), вентилятора системы охлаждения (рис. 3.2), для организации движения смазочного масла в соответствующей системе поршневых ДВС (рис. 3.3).

Предлагаемый комбинированный двигатель работает следующим образом. Отработавшие газы ПДВС по выпускному коллектору поступают в полостью для прохода ОГ и через ТАВ нагревают рабочую жидкость в термоциркуляционном насосе. Количество ТАВ выбирается таким образом, чтобы 1 2 3

4 5 6 оЕО I

12 11 10 9

Рис. 3.2. Система жидкостного охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания:

1 — поршневой двигателя внутреннего сгорания; 2 - выпускной коллектор; 3 - подводящий трубопровод; 4 — тепло аккумулирующее вещество; 5 - термоциркуляционный насос; 6. -рубашка; 7,9 — возвратные трубопроводы;

8 —регулирующий орган; 10 - вентилятор; 11— гидромотор;

12 - температурный датчик

Предлагаемая система жидкостного охлаждения ПДВС работает следующим образом.

Отработавшие газы двигателя, двигаясь по выпускному коллектору, омывают рубашку, заполненную ТАВ. Теплоаккумулирующее вещество и его количество выбраны таким образом, чтобы при любых колебаниях температуры отработавших газов в результате изменения режимов эксплуатации ПДВС, ТАВ всегда находилось в двухфазном состоянии, т. е. имело постоянно температуру фазового перехода. В результате нагрев рабочего тела термоциркуляционного насоса, будет происходить при неизменной температуре, равной температуре плавления ТАВ, независимо от режима работы двигателя. Интенсивность вращения вентилятора может изменяться регулирующим органом, который работает от температурного датчика.

На рис. 3.3 показана возможная схема системы смазки ПДВС. качку смазочного масла через масляную магистраль и остальные приборы системы смазки ПДВС за счет теплоты, запасенной в ТАВ.

В дальнейшем, после пуска двигателя, термоциркуляционный насос начинает работать за счет теплоты ОГ, проходящих через каналы 4.

Приведенными примерами не исчерпываются новые разработки в области применения систем аккумулирования энергии с помощью тепловых накопителей в ПДВС с целью повышения их эффективности. Автор планирует знакомить с ними научную общественность путем соответствующих публикаций в периодической печати, а также посредством оформления заявок на изобретения и полезные модели.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения настоящей работы проведен комплекс расчетно-теоретических и экспериментальных исследований, позволивший* утверждать, что поставленная цель — повысить эффективность поршневых двигателей внутреннего сгорания, используя принцип аккумулирования энергии с помощью тепловых накопителей, была достигнута. В частности:

1. Выполнен анализ? путей обеспечения требований, предъявляемых к поршневым ДВС в современных условиях. Установлено, что задачи повышения эффективности-этих двигателей путем-использования наддува, утилизации «потерь», теплоты, с отработавшими- газами, уменьшения* их вредного воздействия на человека и окружающую среду, а также улучшения их пусковых свойств во многом связаны (объединены) одной общей, научной проблемой - проблемой стабилизации температуры рабочего тела или процесса передачи потока энергии (в форме теплоты) в тех или иных системах поршневых ДВС.

2. Сформулировано два возможных направления использования тепловых аккумуляторов энергии как средства повышения эффективности поршневых ДВС. В первом случае их можно использовать для обеспечения стабилизации температуры рабочего тела с целью повышения эффективности процессов, происходящих либо г с помощью этих тел, либо непосредственно в этих телах. Системы этого позволяют при работе поршневых ДВС на различных режимах обеспечить стабилизацию температуры:

1) наддувочного воздуха на уровне, целесообразном с точки зрения «компромисса»-между мощностными, экономическими показателями, механической, тепловой нагруженностью деталей и узлов дизеля, а также экологическими показателями отработавших газов двигателей;

2) отработавших газов на уровне, обеспечивающем высокую эффективность снижения концентрации токсичных веществ в каталитическом нейтра-лизатре.

Тепловые аккумуляторы энергии второй группы обеспечивают стабилизацию температуры процесса передачи теплоты в устройства, предназначенные для ее последующей трансформации в работу. Такие системы могут быть использованы для стабилизации температуры процесса-передачи теплоты от продуктов сгорания к. рабочему телу утилизационных систем, преобразующих в полезную работу термическую • составляющую энергии, «теряемой»: а) с отработавшими газами поршневых ДВС; б) с продуктами сгорания, выбрасываемыми в атмосферу теплогенери-рующимиустановками.

3. Предложены технические решения задач:

- стабилизации температуры наддувочного воздуха* на уровне, обеспечивающем «компромисс» между мощностными, экономическими показателями, механической, тепловой нагруженностью деталей» и узлов дизеля, а также дымностью его. отработавших газов при работе на-неустановившихся режимах, длительной работе на режимах больших, малых нагрузок и холостого хода.

- повышения экологических показателей поршневых ДВС путем стабилизации температуры отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе.

- комплексного решения вопроса повышения мощностных, экономических и улучшения экологических показателей поршневых ДВС путем, стабилизации температуры химических процессов в каталитическом нейтрализаторе и. процесса передачи^ теплоты от отработавших газов к рабочему телу утилизационной установки;

- улучшения экологических, повышения мощностных и экономических показателей поршневых ДВС, представляющее собой каталитический нейтрализатор- со встроенной в него утилизационной стирлинг-электрической установкой, оборудованной стабилизатором температуры; процесса передачи теплоты от отработавших газов к рабочему телу стерлинга и системой подачи дополнительного воздуха вшейтрализатор.

- обеспечения- надежного пуска: поршневых ДВС в условиях низких температур окружающей среды, путем: создания автономных теплогенери-рующих установок с использованием системы аккумулирования энергии.

4'. Разработаны термодинамическая и математическая- модели процессов стабилизации температуры рабочего тела и передачи теплоты.в устройства, предназначенные для ее последующей трансформации в работу.

5. Предложены и реализованы способы определения: •

- целесообразного значения температуры наддувочного воздуха с точки зрения «компромисса»' между мощностными, экономическими показателями, ' 1 ' , " . механической, тепловой; нагруженностью деталей: и узлов дизеля, а также дымностькиего отработавших газов;

- уровня температуры» отработавших газов поршневых ДВС на входе в; каталитический нейтрализатор; обеспечивающего максимальную эффективность его работы.

6:. Оценены (количественно и качественно) энергетические характеристики продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу из цилиндров дизеля КамАЗ-740 и отоиителя ОВ-65Б.

7. Сформулированы, основные этапы системно-термодинамического анализа установок двухровневого использования теплоты, включающих тепловой генератор в качестве преобразователя высокопотенциальной теплоты и; утилизационную стирлинг-электрическую установку как преобразователь теплоты с меньшим-термическим потенциалом. Разработана система; показателей для оценки эффективности установок двухуровневого использования теплоты, включающих тепловой генератор и утилизационную стирлинг-электрическую установку, а также протекающих в таких системах энергетических процессов.

8. Экспериментально подтверждена возможность обеспечения длительной работы^ отопителя ОВ-65Б, без использования внешних источников электрической энергии после выхода установки на нормальный режим работы. Качественно и количественно изучены энергетические процессы, протекающие в созданной- установке двухуровневого использования теплоты на всех иерархичесих,уровнях.

По результатам проведенного исследования* можно сделать следующие выводы' и, рекомендации:

1. Целесообразный уровень температуры наддувочного воздуха с точки зрения «компромисса» между мощностными, экономическими показателями дизеля* ЯМЗ-8424, механической и тепловой нагруженностью его деталей и уз лов составляет 66-81 °С. Обеспечить, стабилизацию температуры наддувочного воздуха'на этом уровне можно используя в качестве теплоаккумули-рующего вещества кристаллогидрат окиси бария с температурой фазового перехода 78 °С. Возможность, стабилизации, температуры наддувочного воздуха на этом уровне с максимальным отклонением от него на 2 °С при работе дизеля ЯМЗ-8424 в условиях неустановившихся режимов, режимов малых нагрузок и холостого хода подтверждена экспериментально

2. Сравнительный, анализ экспериментов; выполненных на дизеле ЯМЗ-8424 со штатным охладителем наддувочного воздуха и с предложенной системой стабилизации температуры свежего заряда, который показал, что во втором случае:

- коэффициент стабилизации температуры наддувочного воздуха уменьшился с 6,00 до 1,48 (на 75,33 %);

- степень повышения плотности свежего заряда увеличилась с 1,307 до 1,683 (на 23,34%);

- гидравлический КПД повысился с 0,88 до 0,91 (на 3,412 %).

3. Температура отработавших газов дизеля КамАЗ-740 на входе в каталитический нейтрализатор, обеспечивающая максимальную эффективность его работы, составляет 700-800 К. Обеспечить стабилизацию температуры отработавших газов на этом уровне можно используя в качестве теплоакку-мулирующего вещества гидроксид лития с температурой фазового перехода 744 К.

4. В случае установки перед каталитическим нейтрализатором стабилизатора температуры отработавших газов при работе дизеля КамАЗ-740:

- по 13-режимному испытательному циклу относительное улучшение степени превращения оксида углерода составляет 12,1 %; углеводородов -10,6 %; оксидов азота — 7,8 % и твердых частиц — 11,3 %.

- на режимах, соответствующих движению грузового автомобиля по городу и шоссе: поюксиду углеводорода - 17,9 %, по оксидам азота — 19;8 %, по углеводородам — 20,2 %, по твердым частицам — 22,6 %.

- приведенная масса годового выброса токсичных веществ снижается на 65,17 т., массы годового.выброса оксида углерода уменьшаются на 1,50 т, углеводородов - на 0,17 т, оксидов углерода - на 1,42 т, твердых частиц - на 2,55 т.

5. Потери? теплоты с отработавшими газами дизеля КамАЗ-740 в штатной комплектации составляют 80,5 %,-при работе с каталитическим нейтрализатором — 92,2 %, при добавлении в нейтрализатор воздуха - 104,3 % по отношению к средней эффективной^ эксплуатационной* мощности (№эксп) в условиях работы дизелей грузовых автомобилей при движении по городскому и междугороднему циклам. Теряемая при этом термическая эксергия составляет соответственно - 45,8 %, 60,4 % и 71,8 % от №эксп. Аналогичный прирост характерен и для энергии и эксергии потока теплоты, передаваемой в утилизационную стирлинг-электрическую установку.

6. На режимах работы грузовых автомобилей при движении по городскому и междугороднему циклам с дизелем КамАЗ-740:

358

- использование утилизационной стирлинг-электрической установки приводит к суммарному увеличению мощности силовой установки на 11,0 кВт (или на 9,9 %), снижению удельного эффективного расхода топлива на 20,4 г/(кВт-ч) (или на 9,1 %);

- при установке каталитического нейтрализатора с утилизатором теплоты мощность возрастает на 13,6 кВт (или на 12,2 %), удельный эффективный расход топлива снижается на 24,5 г/(кВт-ч) (или на 10,9 %);

- при подаче в каталитический нейтрализатор с утилизационной установкой дополнительного воздуха повышение мощности достигает 15,1 кВт (или 13,7 %), уменьшение удельного * эффективного расхода топлива составляет 26,9 г/(кВт-ч) (или 11,9 %).

- лучшие показатели по эксплуатационной степени превращения реагирующих веществ при установке в выпускную 1 систему каталитического, нейтрализатора достигаются по Ж)х - 0,53, ниже всех показатель у СО — 0,41, по СН и твердым частицам эти показатели равны соответственно 0,45 и 0,46; эксплуатационный показатель эффективности снижения удельной (приведенной к СО ) токсичности отработавших газов составил 1,934. Добавление воздуха в нейтрализатор повышает показатели по СО на 4 %; СН - на 2 %; по >ЮХ и твердым частицам - на 1 %, эксплуатационный показатель эффективности снижения удельной (приведенной к СО ) токсичности ОГ на 8 %.

7. Продолжительность непрерывной работы теплоэлектрогенератора, включающего тепловой и утилизационную стирлинг-электрическую установку, без использования внешнего источника электрической энергии после пуска теплоэлектрогенератора и выхода его на номинальный режим работы ограничивается только наличием топлива и периодичностью технического обслуживания; тепловая производительность отопителя ОВ-65Б при автономном в отношении внешних источников электрической энергии функционировании в составе теплоэлектрогенератора снижается на 4,2 % при работе на полном и на 4,8 % - при работе на частичном режимах (что, однако, не выходит за границы паспортной тепловой производительности отопителя); при этом в первом случае кроме теплого воздуха теплоэлектрогенератор вырабатывает для внешних потребителей 127 Вт электроэнергии на полном и 173 Вт на частичном режимах работы.

1. Аболтин, Э.В. Эффективность применения систем турбонадцува с одним и двумя турбокомпрессорами на V-образных восьмицилиндровых двигателях / 3. В. Аболтин, Н. С. Халтин // Сб. науч. трудов НАМИ М., 1986. С. 5-14.

2. Автомобильные двигатели с турбонаддувом / Н.С. Ханин и др.. — М.: Машиностроение, 1991. 336 с.

3. Автомобильный справочник / пер.' с англ. Первое русское издание — М.: изд-во «За рулем», 2000. 896 с.

4. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды / Р.В. Малое и др. Ml: Транспорт, 1982. - 200 е.

5. Автотранспортные потоки и окружающая среда / под ред. В.Н. Лука-нина. М.: ИНФРА, l,998i - 408 с.

6. Агрегаты воздухоснабжения комбинированных двигателей внутреннего сгорания / Д.А. Дехович и др. Mi: Машиностроение, 1973. - 296 с.

7. Аккумулирование тепла / В^Д: Левенберг, М.Р.1 Ткач, В.А. Гольстрем. Киев: Тэхника, 1991. - 112 с.

8. Альтман, Л.В. Снижение дымности и токсичности отработавших газов тракторного дизеля Д-240 / Л.В: Альтман, А.И. Кругов, A.M. Сайкин // Тракторы и сельхозмашины 1979. — №4. - С. 16-19.

9. Ахтямов, У.С. Тенденции и перспективы развития поршневых ДВС зарубежной военной автомобильной техники / У.С. Ахтямов, Г.В. Стельиах // инф. бюлл. по зарубежным материалам. 1983. - № 3. - С. 35-46.

10. Балакин, В.И. Методологические основы системно-термодинамического подхода при исследовании и оценке эффективности рабочего процесса

11. ДВПТ / В.И. Балакин, A.B. Добросоцкий, C.B. Бойко // Двигателестроение. — 1982. -№ 11. — С.10—15.

12. Бекман, Г. Тепловое аккумулирование энергии / Г. Бекман, П. Гилли / пер. с анг.-М.: Мир, 1987. 272 с.

13. Белов, C.B. Снижение токсичности выбросов транспортно— энергетических установок: Учебное пособие / C.B. Белов, JI.JI. Морозова. -М.: 1984.-36 с.

14. Бешелев, С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич. — М.: Статистика, 1974. — 159 с.

15. Богданов, А.И. Расширение возможностей утилизации энергии отработавших газов дизеля в случае использования нейтрализаторов / А.И: Богданов // Сб. науч. тр. Челябинск:ЧВВАИУ, 1996. - Вып. 6. - С. 117-119.

16. Бойко, C.B. Комплексная оптимизация внутреннего контура двигателя с подводом теплоты по эксергетическим характеристикам его элементов: Дис. канд. техн. наук / C.B. Бойко. Л., 1983 — 186 с.

17. Большее, Л.Н. Таблицы математической'статистики / Л.Н. Болыпев, Н.В. Смирнов. -М.: Наука, 1965. 474 с.

18. Борисов, А.О. Рабочий процесс многотопливного поршневого двигателя / А.О. Борисов и др.. Уфа: изд-во УГАТУ, 2008. - 272 с.

19. Бродянский, В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа. М.: Энергия, 1973. - 296 с

20. Бродянский, В.М. Эксергетический метод и его приложения / В.М. Бродянский, В. Фратшер, К. Михалек. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 288 с.

21. Бунова, Е.В. Снижение сажесодержания в отработавших газах тракторного дизеля за, счет улучшения условий смесеобразования и сгорания: Дис. . канд. техн. наук / Е.В. Бунова. — Челябинск ЧГТУ, 1996. 119 с.

22. Бурак, B.C. Тепловой; аккумулятор на фазовом переходе для автомобильного транспорта: Дис. . канд. техн. наук / B.C. Бурак. — Минск, 2001. -112 с.

23. Быстров, О.И. Способ повышения; экономичности и улучшения экологических свойств ДВС / О.И. Быстров // Повышение эффективности силовых установок колесных- и? гусеничных машин. — Челябинск: ЧВВАКИУ, 2008. С. 34-39.

24. Васильев Л.Л. Теплообменники на тепловых трубах / Л.Л. Васильев. Мн.: Наука и техника, 1981. - 143 с.

25. Васильев, И.П. Методика оценки ущерба, наносимого отработавшими газами ДВС при использовании в качестве топлива метанола / И.П. Васильев // Двигатели внутреннего:сгорания: — 2009. — №2. — С. 94—96.

26. Вентцель, СВ. Применение смазочных масел в автомобильных и тракторных двигателях / С.В: Вентцель. — М;: Химия, 1969. 131 с.

27. Взоров, Б.А. Форсирование транспортных двигателей / Б.А. Взоров; МШ; Мордухович: -М;: Машиностроение, 1974. 151 с.

28. Гжельский, А.Б. Результаты исследования термоэлектрического генератора, встроенного в предпусковой подогреватель двигателя / А.Б. Гжельский // Науч. техн. сб. 1990. - Вып. 2. - С. 29-37.

29. Головчук, А.Ф. Снижение дымности дизелей / А.Ф. Головчук // Автомобильный транспорт. — 1984. №Ш. — С.35-36.

30. Голосов, Н.Ф. Методика оценки уровня качества1 промышленной продукции / Н.Ф. Голосов. М.: Машиностроение, 1990. — 67 с.

31. Гоннов, И.В. Двигатель Стирлинга: возможности и перспективы / И.В. Гоннов, Ю:В. Локтионов-// Развитие нетрадиционных источников энергии: Сб. трудов ИАТЭ: Обнинск, 1990. - С. 156-165.

32. Гоннов, И.В. Создание и исследование теплопередающих устройств на основе тепловой трубы применительно к теплообменникам двигателя Стирлинга: Автореф. дис. . канд. техн. наук / И.В: Гоннов. Обнинск, 1991. -23 с.

33. Горбунов, B.B. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие / В.В. Горбунов, H.H. Патрахальцев. М.: изд-во РУДН, 1998.-214 с.

34. Горшков, A.M. Процессы в открытых термодинамических системах / A.M. Горшков, З.Н. Нестратова, А.Г. Подольский // Машиностроение. — 1987. -№9.-С. 45-51

35. ГОСТ 10150-88. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Общие технические условия.

36. ГОСТ 12.2.120-88. Кабины и рабочие места операторов ^тракторов, самоходных строительно-дорожных машин, одноосных тягачей, карьерных самосвалов* и-самоходных сельскохозяйственных машин. Общие требования безопасности.

37. ГОСТ 37.001.054-86. Автомобили и двигатели. Выбросы токсичных вещества Нормы и методы*определения.

38. ГОСТ Р 51250-99 Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения.

39. ГОСТ Р 51998-2002. Дизели автомобильных транспортных средств. Общие технические условия.

40. ГОСТ 17.2.2.02-98 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин.

41. ГОСТ 17.2.2.02-98. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин.

42. ГОСТ 20000-88. Дизели тракторные и комбайновые. Общие технические условия.

43. ГОСТР 51249-99 Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Выбросы вредных веществ с отработавшими, газами. Нормы и методы определения.

44. Григорович; А.Д. Новые катализаторы для нейтрализации отработавших газов'автотранспорта. / А.Д. Григоровичі — Киев: Б.И., 1982. — 60 с.

45. Григорович, А.Д. Пути снижения токсичных выбросов транспортных средств: Обзор / А.Д. Григорович. — Киев: УкрНИИНТИ, 1999. — Сер. 17. — 35 с.

46. Григорьев, М.А. Обеспечение надежности двигателей / М.А. Григорьев, В.А. Долецкий. -М.: изд-во стандартов, 1977. 324 с.

47. Груданов, В.Я. Глушитель с утилизацией теплоты отработавших газов / В.Я. Груданов, В.Н. Цап, Л.Т. Ткачев // Автомобильная промышленность. 1987. -№ 5. - С. 11-12.

48. Гулин, С.Д. Аккумулирование теплоты отработавших газов / С.Д. Гулин, В.В. Шульгин, С.А. Яковлев. // Автомобильная промышленность, 1994. - № 3. - С. 18-20.

49. Гулин, С.Д. Математическая модель процессов накопления отходящей теплоты двигателя внутреннего сгорания в тепловом аккумуляторе / С.Д. Гулин, В.В. Шульгин, С.А. Яковлев // Изв. высш. уч. заведений. Строительство. 1997. - № 5. - С. 102-103.

50. Гулин, С.Д. Система разогрева двигателя с помощью теплового аккумулятора / С.Д. Гулин, В:В. Шульгин, С.А. Яковлев // Лесная промышленность, 1996.-№3.-С. 20-21.

51. Гулин, С.Д. Холодный пуск с тепловым аккумулятором / С.Д. Гулин, В.В. Шульгин // Автомобильная промышленность. — 1998. — № 1. — С. 21-23.

52. Данилов-Данильян, В.И. Окружающая среда между прошлым и будущим: Мир и Россия: Опыт эколого-экономического?анализа / В.И. Дани-лов-Данильян и др. М., 1994. 133 с.

53. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей / под общ. ред. A.C. Орлина. Изд. 4-е. М.: Машиностроение, 1983.-372 с.

54. Двигатели внутреннего сгорания: Учеб. / под ред. В'.Н. Луканина. — М.: Высш. шк.,1995. -1 кн. 268 с.

55. Демочка, О.И. Пути снижения токсичности отработавших газов автотракторных двигателей: Обзор / О.Н. Демочка, В.Н. Ложкин. М.: ЦНИИТЭИТ тракторсельхозмаш. - 1984. — Сер.1. — Вып. 13. - 53 с.

56. Дехович, Д.А. Агрегаты воздухоснабжения комбинированных двигателей внутреннего сгорания / Д.А. Дехович и др. М.: Машиностроение, 1973.-296 с.

57. Дмитриевский, А. Проблемы пуска дизельных двигателей / А. Дмитриевский // Основные Средства — 2008 — №2 — С. 31-35.

58. Дубовкин, Н.Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания / Н.Ф. Дубовкин. — М.: Госэнергоиздат, 1962. 288 с

59. Евстигнеев, Б.В. Перспективы использования систем отключения части цилиндров / Б.В. Евстигнеев, Ю.В. Соин, И.В. Назаров // Локомотив. -1996.-№7.-С. 40-42.

60. Екологія автомобільних двигунів внутрішнього згоряння: навчальний пособнік / В.А. Звонов, Л.С. Заіграев, В.І. Черних, A.B. Козлов / під ред.

61. B.А. Звонова. Луганьск: вид-во СНУ ім. В. Даля, 2004. - 268 с.

62. Жегалин, О.И. Каталитические нейтрализаторы транспортных двигателей / О.И. Жегалин и др.. М.: Транспорт, 1979. - 80 с.

63. Жегалин, О.И. Разработка каталитических нейтрализаторов для очистки отработавших газов дизельных двигателей / О.И. Жегалин, H.A. Китрос-ский, С.П. Моисеев // Снижение токсичности ДВС: Докл. уч. симпозиума. -M.: МТ и СХМ, 1981. С. 241-249.

64. Зайцев, А.П. Определение оптимальных условий работы термоэлектрических модулей / А.П. Зайцев, C.B. Зайцев, A.B. Махов // Повышение эффективности судовых энергетических установок: Сб. науч. трудов НИИВТ. -Новосибирск, 1989. С. 36-44.

65. Зайцев, C.B.,Оценка эффективности утилизационной установки / C.B. Зайцев // Исследование и методы повышения эффективности технической эксплуатации судовых энергетических установок: Сб. науч. трудов НИИВТ. Новосибирск, 1984.-174 с.

66. Зайченко, Е.А. Об оценке эффективности различных систем охладителей наддувочного воздуха / Е.А. Зайченко, В.Б. Клименков,

67. Г.М. Савельев // Автомобильная промышленность. 1976. - №10. — С. 4-6.372

68. Закон Российской Федерации от 5 марта 1992 г. «О безопасности» / Безопасность жизнедеятельности: Сб. нормативных документов по подготовке учащейся-молодежи в области защиты от чрезвычайных ситуаций. — М.: изд-во АСТ-ЛТД, 1998. С. 414-423.

69. Звонов, В.А. Анализ европейских норм на выбросы токсичных веществ с отработавшими газами автомобильных дизелей /В.А. Звонов, Л.С. Заиграев // Автошляховик Укрйни. — 1996. — № 2. — С. 2—5.

70. Звонов, В.А. Образование загрязнений в процессах сгорания / В.А. Звонов. Луганск: изд-во Восточно-Украинского-гос. ун-та, 1998. — 160 с.

71. Иванов, Н.Ф. Чем согреть автомобиль зимой? / Н.Ф. Иванов // Автомобильная промышленность США. 1996. - №9. — С. 13-18.

72. Иванченко, H.H. Высокий наддув дизелей / H.H. Иванченко, О.Г. Красовский, С.С. Соколов. Л.: Машиностроение, 1983. - 198*с.

73. Игнатьев, Ю.В. Снижение расхода топлива автотранспортом в городах / Ю.В. Игнатьев // Охрана атмосферного воздуха. Проблемы и пути решения: Сб. науч. статей науч.-практич. конф. Челябинск, 2001. — С. 38-41.

74. Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел. -М.: Энергия, 1975. 488 с

75. Исследование параметров рабочего процесса двигателя Д-130 на режимах холостого хода при работе в холодное время года с целью устранения осмоления тракта выпуска. ЧИМЭСХ-ЦЗЛИД ЧТЗ. — Отчет №1915. -Челябинск, 1967. 9 с.

76. Исследование теплофизических свойств кристаллогидратов применительно к задачам теплоаккумулирования / Б.Н. Егоров и др.. // Гелиотехника. 1979. - № 3. - С. 61-64.

77. Исследования по оптимизации теплового режима ДВС при его работе на холостом ходу и частичных нагрузках: Технический отчет № 496/5053. ЧФ НАТИ. - Челябинск, 1989. - 34 с.

78. Истомин, C.B. Термический нейтрализатор с сажевым фильтром / C.B. Истомин // Технологии формирования качества деталей при восстановлении и упрочнении. Саратов, 1997. — С. 114-118.

79. Карнаухов, BIH. Эксплуатация, автомобилей в особых условиях: Учеб. пособие / В.Н. Карнаухов, Л.Г. Резник, Г.М» Ромалис, В.Г. Холявко. -Тюмень: Тюмен. индустр. ин-т, 1991.- 67 с.

80. Карнаухов, H.H. Приспособление строительных машин к условиям Российского Севера и Сибири / H.H. Карнаухов: М.: Недра, 1994. - 351 с.

81. Кейс, В.М. Компактные теплообменники: пер. с англ. / В.М. Кейс, А.Л. Лондон. М.: Энергия, 1967. - 224 с.

82. Коваленко, Ю. Ф. Повышение эффективности двигателей внутреннего сгорания за счет утилизации теплоты их отработавших газов: Дис. .канд. техн. наук / Ю.Ф.5 Коваленко. Челябинск, 2003. - 174 с.

83. Козьминых, В.А. Исследование элементов системы утилизации теплоты на базе двигателя Стерлинга для автомобильной техники: Дис. .канд. техн. наук / В.А. Козьминых. Челябинск, 1994. - 122 с.

84. Комбе, Б. Изменение состояния гидрантров солей в эмульсиях. Аккумулирование тепловой энергии низких температур. Отдача накопленной энергии, отсроченная во времени / пер. с фр. Б. Комбе, Л. Бабен, Д. Клос //

85. REVUE. GENERAL», 1983. T. 22. - С. 209-213.374

86. Копеин, A.B. Выбор скоростного режима первичных дизельных двигателей гибридных энергетических установок с целью улучшения их экологических характеристик: Дис. . канд. техн. наук / A.B. Копеин. Челябинск, 2008.-153 с.

87. Костин, А.К. Эксплуатационные режимы транспортных дизелей / А.К. Костин, Е.Б. Еркембаев. — Алма-Ата: Наука, 1988. 192 с.

88. Котенко, Э.В. Разработка математической модели и методики расчета аккумуляторов теплоты на фазовом переходе: Дис. . канд. техн. наук / Э.В. Котенко. Воронеж, 1996. - 125 с.

89. Котин, А.Ф. Роль энерго- и эксергобалансов в термодинамическом исследовании / А.Ф. Котин, В.И. Шишкин // Сб. науч.-метод. ст. по теплотехнике. М.: Высш. шк., 1977. - Вып. Т. - С. 6-12.

90. Краткий химический справочник / В.А. Рабинович и др. Л.: Химия Ленингр. отд-ние, 1978. - 392 с.

91. Круглов, А. Когда на дворе мороз / А. Круглов // Автомобили. -1999.-№1-2.-С. 22-28.

92. Крутов, В.И. Система управления транспортным дизелем с регулированием угла опережения впрыскивания / В.И. Крутов и др. // Грузовик. 1997. -№ 12.-С. 26-30.

93. Кудряш, А.П. Надежность и рабочий процесс транспортного дизеля / А.П. Кудряш. Киев: Наукова думка, 1981. - 135 с.

94. Кузнецов, Е.С. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для ВУЗов / Е.С. Кузнецов, В.П. Воронов, А.П. Болдин. М.: Транспорт, 1991.-413 с.

95. Кукис, B.C. Определение оптимальной температуры процессов в каталитическом нейтрализаторе / B.C. Кукис, В.А. Романов, A.B. Сагада-тов, Т. С. Габбасов // Вестник академии военных наук №1 (30). - 2010. - М. -С. 97-100.

96. Кукис, B.C. Повышение эффективности-каталитического нейтрализатора за счет подачи в него< дополнительного воздуха/ B.C. Кукис,

97. B.А. Романов.// Вестник академии военных наук — №3 (28). — 2009. — М. —1. C. 365-369.

98. Кукис, B.C. Система оценочных параметров установок двухуровневого использования теплоты / B.C. Кукис, В.А. Романов // Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования. MI: Академия наук о земле, 2008: — С. 113-114

99. Кукис, B.C. Оценка энергии отработавших газов поршневых ДВС, оборудованных каталитическим нейтрализатором / В.С.Кукис, В.А. Романов // Вестник ЮУрГУ, серия «Машиностроение». Вып. 14. - № 33 (166). -С. 94-98.

100. Политехнического ун-та, 2009. С. 233-234.376

101. Кукис, B.C. Возможные применения систем стабилизации температуры на базе аккумуляторов энергии в поршневых ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Вестник УГАТУ. Вып. 32. - Уфа, 2009. - С. 97-101.

102. Кукис, B.C. Двигатели внутреннего сгорания: эксергетический анализ идеализированных циклов поршневых и турбопоршневых ДВС / B.C. Кукис. Иркутск, 1973. - 44 с

103. Кукис, B.C. Двигатель Стерлинга" вчера, сегодня, завтра / B.C. Кукис, В.А. Романов, Ю.А. Постол // Ползуновский альманах. Барнаул, 2009. - С. 93-98.

104. Кукис, В 1С. Использование двигателя Стирлинга для повышения эффективности теплосиловых и-теплогенерирующих установок / B.C. Кукис, В.А. Романов // Авиационно-космическая техника и, технология; — Вып. 8 (65). Харьков: НТУ «ХПИ», 2009.- С. 153-148.

105. Кукис, B.C. Каталитический нейтрализатор для дизеля / B.C. Кукис, А.И. Богданов, Д.В. Нефедов: Свидетельство на полезную модель. RU12840 7 F01 N 3/28. Опубл. 10.02.2000. Бюл. № 4.

106. Кукис, B.C. Каталитический нейтрализатор с утилизацией теплоты уходящих газов / B.C. Кукис, BIA. Романов: Патент на полезную модель. RU56480 F01N 3/28. Опубл. 10.09.2006. Бюл. № 26.

107. Кукис, B.C. Комбинированный двигатель // B.C. Кукис, В.А. Романов, Д.В. Исаков, К.С. Подгорский: Патент на полезную модель RU64291 F02 G 5/02. Опубл. 27.06.2007. Бюл. № 18.

108. Кукис, B.C. Повышение мощностных, экономических и экологических показателей поршневых ДВС путем использования систем аккумулирования энергии / B.C. Кукис, В.А. Романов // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков 2007. - №1. - С.53-56.

109. Кукис, B.C. Повышение эффективности работы каталитического нейтрализатора путем введения в него дополнительного воздуха /B.C. Кукис,

110. B.А. Романов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Научный,журнал. Вып. 1. - Новосибирск: НГАВТ, 2009. - С. 184-189.

111. Кукис, B.C. Повышение эффективности утилизации теплоты отработавших газов ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Пращ Тавршско1 державно! агротехн1чно1 академп. Вип. 7. - Том* 9. — Мелитополь, 2008.1. C. 52-60.

112. Кукис, B.C. Системно-термодинамические основы применения двигателей Стерлинга для повышения эффективности силовых и теплоисполь-зующих установок мобильной техники: Дис. . д-ра техн. наук / В:С. Кукис. -Челябинск, 1989.-461 с.

113. Кукис, B.C. Снижение вредных выбросов-дизелей автомобильного транспорта: Тез. докл. науч.-практ. конф. / B.C. Кукис, В.А. Алябьев, А.И. Богданов. Екатеринбург, 1998. - С. 8-9.

114. Кукис, B.C. Термодинамика процессов теплообмена в выпускной системе поршневого ДВС, оборудованной стабилизатором температуры отработавших газов / B.C. Кукис, В.А. Романов, Т.Ф. Султанов // Транспорт Урала Вып. 2. - 2007. - С. 31-37.

115. Кукис, B.C. Химическая эксергия топлива для поршневых ДВС / B.C. Кукис, Л:П. Гордеева // Материалы науч.-техн. конф. Иркутского политехи. ин-та. Иркутск, 1975. — С. 28-31.

116. Кукис, B.C. Энергетические установки с двигателем Стерлинга в качестве утилизатора тепловых потерь / B.C. Кукис. Челябинск: ЧВВАИУ, 1997. -122 с.

117. Куколев, М.И. Основы проектирования тепловых накопителей энергии / М.И. Куколев. — Петрозаводск: изд-во Петрозаводского государственного университета, 2001. 240 с.

118. Куколев, М.И. Проектный анализ тепловых аккумуляторов: Дис . канд. техн. наук / М.И. Куколев. Киев, 1996. - 113 с.

119. Куликов, В.Н. Сравнительная оценка систем воздушного охлаждения и охлаждения наддувочного воздуха тракторных и комбайновых двигателей / В.Н. Куликов. // Тр. ЦНИТА. Л;, 1988. 67 с.

120. Кульчицкий, А.Р. К вопросу о расчетном определении эмиссии частиц с отработавшими газами дизелей / A.Pi Кульчицкий // Двигателе-строение. 2000. - №1. - С. 31-38.

121. Кульчицкий, А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей / А.Р. Кульчицкий. — Владимир: Изд-во Владимирского государственного ун-та, 2000. — 256 с.

122. Лазарев, A.A. Улучшение работы двигателя с камерой в поршне на режимах холостого хода и малых нагрузок / A.A. Лазарев // Тракторное исельскохозяйственное машиностроение. 1963. - Вып. 2. - С. 22-28.379

123. Лазарев, Е.А. Основные положения по совершенствованию процесса сгорания топлива в дизелях промышленных тракторов / Е.А. Лазарев.— Челябинск: ЧПИ, 1989.-86 с.

124. Лазарев, Е.А. Снижение содержания токсичных веществ в отработавших газах дизеля / Е.А. Лазарев, В.Е. Лазарев // Охрана атмосферного воздуха. Проблемы и пути решения:. Сб; науч. статей науч.-практич: конф: Челябинск, 2001. - С. 54-58.

125. Ле Суан Он. Эксергетический анализ глубокой утилизации тепла в судовых энергетических установках теплоходов: Дис: . канд: техн. наук / Ле Суан Он. Одесса, . 1968. - 193 с.

126. Левенберг, В:Д. Энергетические установки? без топлива; Л.:; Судостроение, 1987 — 104 с.145: Левенберг, В.Д. Аккумулирование .тепла / В.Д. Левенберг, М:Р: Ткач^В!А. Еольстрем: Киев: Тэхника, 1991. - 84 с.

127. Левенберг, В.Д. Аккумулирование тепла / В.Д. Левенберг. М;: Наука, 1991. - 83 с.

128. Левенберг, В.Д. Энергетические установки без топлива / В.Д. Левенберг. Л.: Судостроение, 1987. — 112 с:

129. Лихтенштейн; ЭШ; Математическое и физическое моделирование процессов, теплообмена в аккумуляторе фазового перехода / Э.Л. Лихтенштейн, P.P. Манасыпов // Известия, высших учебных заведений. Строительство и архитектура. 1988. - № 8. - С. 88-92:

130. B.А. Марков, P.M. Баширов; И.Щ. Еабитов., 2-е изд., перераб; и доп. М.: изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2002. - 32 с.

131. Марченко, A.B. Проблемы экологизации' двигателей внутреннего сгорания / A.B. Марченко, И.В. Парсаданов // Двигатели внутреннего сгорания. 2009. - №2. - С. 3-8.

132. Медведев, Ю. С. Новый взгляд на проектирование каталитических нейтрализаторов / Ю.С. Медведев // Двигателестроение. 2004 - № 2.1. C. 23-24.

133. Мельберт, A.A. Каталитические нейтрализаторы для автомобиля-самосвала КамАЗ-55111 / A.A. Мельберт. АлтГТУ им. И.И. Ползунова. — Барнаул, 2003. 10 с. Деп. в ВИНИТИ.

134. Мельберт, A.A. Каталитические нейтрализаторы с отключаемыми ступенями очистки / A.A. Мельберт. АлтГТУ им. И.И, Ползунова. Барнаул, 2003. - 8 с. Деп. в ВИНИТИ.

135. Мельберт, A.A. Нейтрализация отработавших газов бензиновых двигателей в СВС-каталитических блоках/ A.A. Мельберт. АлтГТУ им. И.И. Ползунова. Барнаул, 2003. — 8 с. Деп. в ВИНИТИ.

136. Мельберт, A.A. Оценка эффективности нейтрализации- отработавших газов дизелей /А.А.Мельберт, А.С.Павлюк // Исследование и совершенств, быстроходных дизелейгМежвуз. сб. научн. тр. АлтГТУ им. И.И. Ползунова. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 1997. - С. 5 - 8.

137. Мельберт, A.A. Повышение экологической безопасности поршневых двигателей / A.A. Мельберт. Новосибирск: Наука, 2003. - 170 с.

138. Мельберт, A.A. Системы каталитической очистки отработавших газов поршневых двигателей/ A.A. Мельберт. АлтГТУ им. И.И. Ползунова. — Барнаул, 2003.-24 с. Деп. в-ВИНИТИ.

139. Морозова, B.C. Улучшение экологических характеристик дизеля конструктивными изменениями топливной системы / B.C. Морозова // Охрана атмосферного воздуха. Проблемы и пути решения: Сб. науч. статей науч.-практ. конф. Челябинск, 2001. - С. 58-60.,

140. Мошенцев, Ю.Л. Расчет воздухо-воздушных охладителей наддувочного воздуха / Ю.Л. Мошенцев, Н.Л. Иванов // Двигателестроение. 1986. — С. 24-25.1567. Надежность и эффективность: Справочник. Т. 1. - М.: Машиностроение, 1988. - 224 с.

141. Нейман, B.C. Все о предпусковых подогревателях и отопителях / B.C. Нейман. -М.: ACT, 2006. 129 с.

142. Некрасов, В. Г. Экологически чистый и экономичный автомобильный двигатель / В.Г. Некрасов. Алматы, 2005. — 327 с.

143. Нефедов, В.И. Улучшение параметров' форсированных дизелей воздушного охлаждения изменением глубины охлаждения наддувочного воздуха: Дис. . канд. техн. наук /В.И. Нефедов. — Челябинск, 1998. 168 с.

144. Нефедов, Д.В. Использование теплоты отработавших газов для снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания: Дис. канд. техн. наук / Д.В. Нефедов. — Рязань, 2003. — 127 с.

145. Нефедов, Д.В. Тенденции развития накопителей тепла на базе тепловых аккумуляторов./ Д.В'. Нефедов // Автомобильная техника: Науч. вестник ЧВАИ. Челябинск, 2001. - Вып. 14. - С. 67-72.

146. Николаев, JI.A. Системы подогрева тракторных дизелей при пуске / J1.A. Николаев, А.П. Сташкевич, И.А. Захаров. — 1VL: Машиностроение, 1977. -191 с.

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

148. Новоселов, A.JI. Основы инженерной экологии в двигателестрое-нии: Учеб. пособие / A.JI. Новоселов, A.A. Мельберт, C.J1. Беседин. Барнаул: АлтГТУ, 1993.-99 с.

149. Новоселов, A.JI. Выбор конструкции нейтрализатора для дизеля сельскохозяйственного назначения / A.JI. Новоселов, A.C. Павлюк, A.A. Мельберт // Сб. научн. тр. Барнаул: Алт. ГТУ, 1997. - С. 121 - 126.

150. Новоселов, A'.JI. Применение антидымных присадок в топливо дизелей / A.JI. Новоселов // Двигателестроение. — 1983. №1. — С. 4-6.

151. Новоселов, А.Л. Снижение токсичности автотракторных дизелей: Учебное пособие / А.Л. Новоселов и др. / под ред. А.Л.Новоселов. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 1996. - 122 с.

152. Новоселов, А.Л: Совершенствование очистки отработавших газов дизелей на основе СВС-материалов / А.Л. Новоселов, В.И. Пролубников, Н.П'. Тубалов. Новосибирск: Наука, 2002. - 96 с.

153. Новоселов, А.Л. Современное состояние проблемы снижения ток1сичности и дымности ДВС / А.Л. Новоселов, A.A. Мельберт, Л.А. Ковалева // Качество стратегия XXI века. - Томск: изд-во НТЛ, 1996. - С. 136-138.

154. Огородников, Б.Б. Тепловой баланс малоразмерного дизеля с частичной теплоизоляцией внутрицилиндровых процессов / Б.Б. Огородников и др.. // Двигателестроение. 1986. - № 8 — С. 3-5.

155. Озимов, П. Л: Развитие конструкций дизелей с учетом требований экологии / П.Л. Озимов, В.К. Ванин // Автомобильная промышленность. — 1998.-№ 11.-С. 31-32.

156. Озимов, П.Л. О проблемах и перспективах создания адиабатных дизелей / П.Л. Озимов, В.К. Ванин // Автомобильная промышленность. 1984. -№ 3.-С 3-5.

157. Орехов, В.А. Разработка и исследование аккумуляторов теплоты фазовых переходов для речных судов: Дис. . канд. техн. наук /В.А. Орехов. Владимир, 1994. —123 с.

158. Осадчий, Г.Б. Насос для малой энергетики / Г.Б. Осадчий // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 19991 — №11. — С. 22—23.

159. Особенности теплового баланса тракторного дизеля воздушного охлаждения / А.П. Кожевников и др.. // Тр. ЧИМЭСХ Челябинск, 1975. -Вып. 88.-С. 47-49.

160. ОСТ 37.001.052-87. Требования к пусковым качествам автомобильных двигателей. Ml: НАМИ, 1987. - 12 с.

161. Парниковый эффект и проблематика СО?. Экологические проблемы на транспорте // Экспресс-информация. 1990 - № 45 - С. 2- 5.

162. Парсаданов, И.В. Повышение качества и конкурентоспособности дизелей на основе комплексного; топливногэкологического критерия / И.В. Парсаданов. Харьков, 2003. - 244 cl

163. Патрахальцев, Н.Н. От отключения цилиндров к отключению циклов / Н.Н. Патрахальцев; А.В. Ромеро, Х.Г. Кальдерон // Автомобильная промышленность. 1995 . № 11. - С. 23-25.

164. Патрахальцев, Н.Н. Совершенствование пусковых и динамических характеристик дизеля в условиях низких температур окружающего, воздуха / Н.Н; Патрахальцев, И.А. Соболев, С.А. Казаков // Двигателестроение. — 2009. -№3.-С. 32-36.

165. Патрахальцев, H.H. Форсирование двигателей внутреннего сгорания наддувом / H.H. Патрахальцев, A.A. Савастенко. — М.: Легион-Автодата, 2004. 174. с.

166. Перлов, М.Л. Исследование тепловой и механической напряженности охлаждаемого поршня с камерой ЦНИДИ дизеля форсированного наддувом: Дис. канд. техн. наук / М. Л. Перлов. — Челябинск, 1983. — 225 с.

167. Петриченко, P.M., Экономический ущерб воздействия отработавших газов ДВС / P.M. Петриченко, С.Н. Уваров // Двигателестроение. — 1986. -№ 10.-С. 49-50.

168. Петров, В.А. К вопросу осмоления выхлопного тракта дизеля Д-108' / В.А. Петров, А .Я. Алякринский // Тракторы и сельхозмашины. — 1967. №9.— С. 7-11.

169. Погодин, С.И. Рабочие процессы транспортных турбопоршневых двигателей / С.И. Погодин. М.: Машиностроение, 1978. - 312 с.

170. Поликер, Б.Е. О повышении экономичности и снижении токсичности отработавших газов дизелей / Б.Е. Поликер, Л.Л. Михальский // Грузовик. — 1997. -№ Ю.-С. 29-31.

171. Попов, В1Н. Результаты экспериментально исследования влияния параметров наддувочного воздуха на основные показатели работы тракторного дизеля // Тр. ЧИМЭСХ / В.Н. Попов, А.П. Иншаков. Челябинск, 1978. -Вып. 141.-С. 55-63.

172. Попык, К.К. Словарь по топливам, маслам, присадкам и специальным жидкостям / К.К. Попык, H.A. Рогозин. М.: Химия, 1975. — 392 с.

173. Попырин, Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок / Л.С Попырин. М.: Энергия, 1978. - 416 с.

174. Приходько, М.С. Температура выхлопных газов адиабатизирован-ного двигателя / М.С. Приходько, В.В. Староверов, О.В. Дрижеев. — Волгоград: ВПИ, 1986.-8 с. Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаш 18. 09. 86, № 1742 - ТМ.

175. Промышленно-транспортная экология: Учеб: для, вузов / В.Н. Луканин и др. / под ред. В.Н. Луканина. М:: Высш. шк., 2003. - 273 с.

176. Работа дизелей в условиях эксплуатации / А.К. Костин и др. — Л.: Машиностроение, 1987. 284 с.

177. Рабочие процессы дизелей: Учебное пособие / В.В.Арапов и др. / под ред. В.А. Вагнера, H.A. Иващенко, Д.Д. Матиевского. Барнаул, изд-во АлтГТУ, 1995.-183 с.

178. Разработка и обоснование общих технических требований и технического задания на систему утилизационных сбросов тепла*дизеля: Отчет о научно-исследовательской работе № 83/06 (промежуточный). ООО «ФУМНПЦ». Челябинск, 2006: -15 с.

179. Райман, Э.П. Экспертные методы в оценке качества товара / Э.П. Райман, Г.Г. Азгальдов. -М.: Экономика, 1974. 151 с.

180. Ридер, Г. Двигатели Стирлинга / Г. Ридер, Ч. Хупер / Пер. с англ. С.С. Ченцова, Е.Е. Черейского, В.И. Кабакова. М.: Мир, 1986. - 464 с.

181. Романов, В.А. Номограмма для определения'мощности, необходимой для г привода нагнетателя воздуха в каталитический нейтрализатор /

182. Романов, В.А. Повышение эффективности наддува за счет стабилизации температуры воздуха, поступающего в цилиндры дизеля, работающего на переменных режимах / В.А. Романов, Ю.Л. Попов // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков 2007. - N2. - С. 39-43.

183. Романов, В.А. Расширение возможностей использования теплогенерирующих установок сельскохозяйственной техники при низких температу388pax окружающей среды / В.А. Романов, С.К. Рахимов, Г.А. Берестнев // Тракторы и с/х машины. №2. - 2010. - С. 48-49.

184. Романов, В.А. Каталитический нейтрализатор с повышенной надежностью и эффективностью снижения вредных выбросов / В.А. Романов, B.C. Кукис // Науч. вестник ЧВВАКИУ. Вып. 18. - С. 102-104.

185. Романов, В.А. Математическая модель процессов во впускном тракте дизеля с наддувом, оборудованном* стабилизатором температуры наддувочного воздуха / В.А. Романов // Науч. вестник ЧВВАКИУ. Вып. 17. -Челябинск: ЧВВАКИУ, 2004. - С. 110-125.

186. Романов, В.А. Методика экономической оценки эффекта использования системы утилизации теплоты отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе / В.Л. Романов // Автомобильная; техника: Науч. вестник ЧВВАКИУ. Вып. 20. - Челябинск, 2009.-С. 117-122.,

187. Романов, В:А. Отработавшие газы поршневых ДВС как источник теплоты- для- утилизационного стирлинг-электрического генератора- / В.А. Романов // Материалы II съезда инженеров Сибири (20-21 марта 2008). — Ч. 2. Омск: изд-во ОМГТУ, 2008. - С. 143-145.

188. Романов, В.А. Результаты исследования вредных выбросов дизеля КамАЗ- 740 при работе по 13-режимному испытательному циклу / В.А. Романов, Т.Ф. Султанов // Иаучный вестник ЧВВАКИУ. Вып. 19. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2007. - С. - 118-123:

189. Романов, В.А. Стабилизация температуры наддувочного воздуха при работе дизеля на различных режимах / В.А. Романов // Транспорт Урала. — 2007. №3 - С. 24-26.

190. Романов, В1А. Термодинамика'процессов теплообмена в. выпускной-системе поршневого ДВС, оборудованной-стабилизатором температуры отработавших газов / В.А. Романов, B.C. Кукис, Т.Ф. Султанов // Транспорт Урала. 2007. - № 2 - С. 31-37.

191. Романов, В.А., Термодинамическая модель процессов во впускном тракте дизеля с наддувом, оборудованном- стабилизатором температуры наддувочного воздуха / В.А. Романов // Науч. вестник ЧВВАКИУ. Вып: 14. — Челябинск: ЧВВАКИУ, 2004. - С. 105-110.

192. Романов, В.А. Устройство для стабилизации температуры наддувочного воздуха / В.А. Романов // Науч. вестник ЧВВАКИУ. Вып. 18. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2006. - С. 30-32.

193. Самохов, A.A. Об изменении активности катализаторов в процессе эксплуатации / A.A. Самохов A.A., Н.М. Зайдман, М.Д. Чижик, P.A. Буянов. Новосибирск: Наука, 1976. 107 с.

194. Семенов- Н.В. Эксплуатация автомобиля в условиях низких температур. М:: Транспорт, 1993. — 190 с;

195. Системы управления-дизельными двигателями / пер: с нем. М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. - 480 с.

196. Смагин, И:И!.Каталитические нейтрализаторы отработавших газов автобусов«/ И:И Смагин // Транспорт: наука, техника; управление / ВИНИТИ; 1998.-№12.-С. 27-30. '

197. Смайлис, В.И. Малотоксичные дизели / В .И. Смайлис. — JI.: Машиностроение, 1972. — 128* с.

198. Тепловой расчет аккумуляторов теплоты на фазовом переходе / Ю.М. Лукашов, Б.З. Токарь, Э.В. Котенко, М.Е. Шиленков. // Тез. докл. конф. ученых Курского политехнического ин-та / Курск, политехи, ин-т. —Курск, 1994.-С 148-152.

199. Теплотехника: Учеб. для вузов / под ред В.Н: Луканина. — 21е изд., перераб. М.: Высш. шк., 2000: — 671 с:

200. Теплофизические свойства теплоаккумулирующих материалов. Кристаллогидраты / А. Г. Мозговой и др:. М.: ИВТАН АН СССР, 1990. - 82 с.

201. Терез, Э.и: Глобальное потепление миф.или-реальность? Электронный ресурс. - режим доступа: ЬЦр://\у\у\у. №\уз2000 о^. иа/с31904.

202. Термодинамика поршневых двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / В.Н.Королев. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2004. 77 с.

203. Турбонаддув высокооборотных дизелей / А.З. Симеон и др.. -М:: Машиностроение; 1976. 285 с.

204. Фурса, В.В. Структура-и характер экономического ущерба, наносимого отработавшими газами ДВС / В.В.Фурса, В.В. Звонов, П.Н. Гавриленко, Е.И. Боженок // Двигателестроение. 1985. — № 11. - С. 42-44.

205. Хазен, М:М. Научно-методическое значение эксергии для термодинамического анализа тепловых процессов теплоэнергетических установок / М.М. Хазен // Сб. науч.-метод. ст. по теплотехнике. М.: Высш. шк., 1977. -Вып. 2.-С. 12-18.

206. Ханин, Н.С. Проблемы и перспективы применения наддува двигателей / Н.С. Ханин // Автомобильная промышленность. — 1982. — № 9. С. 6-10.

207. Чернышев, Г.Д. Развитие методологии конструирования автомобильных дизелей: Автореферат дис. . д-ра.техн. наук / Г. Д. Чернышов. — Москва, 1976.-71 с.

208. Шаргут, Я. Эксергия / Я. Шаргут, Р. Петела / пер. с польск.Ю:И. Батурина, Д:Ф. Стрижижовского / под ред. В.М. Бродянского. М.: Энергия, 1968.-277 с.

209. Шейпак, A.A. Характеристика утилизационных паровых турбин двигателей внутреннего сгорания. / A.A. Шейпак // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: Тез: межвузовской науч.-техн. конф. Челябинск, 1991. - С. 72-73.

210. Шеховцов, А.Ф. Исследование нестационарных тепловых режимов поршней перспективных тракторных дизелей: Автореф. дис. . д-ра техн. наук / А.Ф. Шеховцов. Харьков, 1978. - 24 с.

211. Шечков, Г.Т. Проблемы создания каталитических нейтрализаторов отработавших газов ДВС / Г.Т. Шечков, O.A. Лебедева, И.Н. Аржанов // Совершенствование быстроходных дизелей: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. Барнаул, 1993. - С. 69-71.

212. Шокотов, Н.К. Основы термодинамической оптимизации транспортных дизелей / Н.К. Шокотов. Харьков: Висща шк., 1980. - 119 с.

213. Шокотов, Н.К. Термодинамические основы оптимизации характеристик перспективных тепловозных и судовых дизелей: Дис. . д-ра техн. наук / Н.К. Шокотов. Харьков, 1978. - 279 с.

214. Шпильрайн, Э.Э. Гидрид лития. Физико-химические и теплофизи-ческие свойства / Э.Э. Шпильрайн, К.А. Якимович. — М.: изд-во стандартов, 1972.- 108 с.

215. Шульгин, В.В. Способы предпусковой подготовки двигателей городских автобусов / В.В. Шульгин, В.Н. Ложкин, O.A. Барков // Автомобильная промышленность. 2002. — № 1. — С. 23-25;

216. Экологическая безопасность автомобильного транспорта: Учеб. пособие для вузов / В.В. Амбарцумян и др. / под ред. В.Н. Луканина. М.: Научтех-литиздат, 1999.-208 с.

217. Экологические аспекты применения моторных топлив на транспорте / В.Ф. Кутенев, В.А. Звонов, В.И. Черных и др. // Автомобильные и тракторные двигатели: Межвуз. сб. М.: изд-во ТУ МАМИ, 1998. — Вып. 14. -С. 150-160.

218. Эксергетические расчеты технических систем / под ред. A.A. До-линского и В.М. Бродянского. Киев: Наукова думка, 1991. - 359 с.

219. Энергия и эксергия / Пер. с нем. Н.В. Калинина / под ред. В.М. Бродянского. -М.: Мир, 1968. 188 с.

220. Якубовский, Ю. Автомобильный транспорт и защита* окружающей среды: / Ю. Якубовский / пер. с пол. Т.А. Бабковой. М: Транспорт, 1979. -198 с.

221. Auspuff-Filtereinsatz mit katalytischer Wirkung reduziert Abgas Schadstoffgehalt um 60 bis 90 % // Filtr. und Separ. - 1999. - 13. - № 6. - S. 285-289.

222. Bejan, A. Entropy generation through heat and fluid flow / A. Bejan. -New York: John Wiley & Sons, 1994. 248 p.

223. Dincer, I. Thermal Energy Storage: Systems and Application /1. Dincer. -Wiley, 2002. 596 p.

224. Esen, M: Thermal performance of a solar-aided latent heat store used for space heating by heat pump / M. Esen // Solar Energy. 2000. - V. 69. - № 1. -P. 15-25.

225. Gadebusch, Н.М/ Analises two tipes of Diesel deposifs / H.M. Gade-busch // SAE. 1967. — № 4. — P. 77—86:

226. Heywood, J.B. Internal Combustion Engine Fundamentals / J.B. Heywood. New-York: McGraw-Hill, 1998. - 360 p.

227. Latent heat storage modules for preheating internal combustion engines : application to a bus petrol engine / L.L. Vasiliev etc:. // Applied Thermal Engineering. 2000. - V. 20. - P. 913-923

228. Mathcad 6.0 PLUS! Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95 / пер. с англ. — Mi:: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1996. 712 с.

229. Rosen, M. Exergy Analysis for the Evaluation of the Performance of Closed Thermal Energy Storage Systems / M. Rosen, F. Hooper, L. Barbaris // Journal of Solar Energy Engineering. 1988. - V. 110. - P. 255-262;

230. Sari, A. Thermal energy storage system', using stearic acid as a phase change material / A. Sari;Ж Kaygusuz // Solar Energy. 2001. - V. 71. - № 6. -P. 365-376:

231. Torab, H. High Temperature Thermal Energy Storage for Power Systems / II. Torab, W. Chang // Analysis of Time Dependent Thermal' Systems, ASME AES.-V. 5. -P. 71.

232. Trenc, F. Analysis of the temperature distribution in an air-cooled diesel engine / F. Trenc // Strojn; Vestn. 1992. - № 1-3. - P. 59-62.