автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение эффективности работы дизеля добавкой легких синтетических парафиновых углеводородов в дизельное топливо

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДРУЖБЫ НАРОДОВ ,111111111| ПНИЩ |||

□03058005

УДК 621 436.038 001

На правах рукописи

РУСИНОВ АЛЕКСАНДР РУДОЛЬФОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ ДОБАВКОЙ ЛЁГКИХ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05 04 02 - тепловые двигатели

Москва, 2007.

Работа выполнена на кафедре комбинированных двигателей внутреннего сгорания инженерного факультета Российского университета дружбы народов

Научный руководитель кандидат технических нлук,

доцент Шкалпкопа Валентина Петровна.

Официальные оппоненты доктор технических наук,

профессор Крохов Виктор Иванович,

кандидат технических пг-ук, ст науч сотрудник Попов Владимир Петрович.

Ведущая организация

Московский государственный технический униперсшет им Н.Э Баумана (МГТУ им Н Э Баумана).

Защита диссертации состоится i^K ОЯ2007 г в 13 часов на заседании диссертационного совета К 212 203 12 при Российском университете дружбы народов по адресу 117302, г Москва, ул Подольское шоссе, 8/5 аул 425

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу 117198, Москва, ул. Миклухо - Маклая, д 6

Автореферат разослан 2007 j

Ученый секретарь диссертационного совета F. 212 203 12 профессор Виноградов Л В

СПИСОК ПРИ11ЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

АВСХ — абсолютная внешняя скоростная характеристика ВСХ - внешняя скоростная характеристика ДТ-дизельное топливо

КорВСХ — корректорная внешняя скоростная характеристика

ЛВД - линия высокого давления топлива

ЛСПУ - легкие синтетические парафиновые углеводороды

НУР - неустановившийся режим работы

ОГ - отработавшие газы

ПД - предел дымления

ПП — переходный процесс

РНД - регулирование начального давления

ТС, ТА — топливная система, топливная аппаратура

УВ — углеводороды

УР - уаановивишися режим работы

ФХР - физико - химическое регулирование

ЦЧ - цетановое число

В - дымность отработавших газов по шкале Бош [ед Бош]

1Д, Туст - моменты инерции двигателя, установки, [Н м с2]

К, К„ - коэффициенты приспособляемости по моменту и по частоте

Мс - момент сопротивления вращению вала дизеля (Нм)

Ме - крутящий момент дизеля эффективный (Нм)

Рнач > Рост, - начальное и остаточное давления в ЛВД (МПа)

Хлспу,-Дочя ЛСПУ в топливе, (% )

ЬР - положение рейки топливного насоса высокого давления Ь0 р„д - ограничение хода клапана РНД п, - частота вращения, (1/мин) 1„р - время приемистости, [с]

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Прогнозируемое истощение мировых нефтяных запасов, а также возрастающие требования к экологическим качествам дизелей ставят перед двпгателестроением задачи поиска альтернативных (не нефтяных) топлив для энергетики и особенно для транспорта В качестве перспективных в настоящее время рассматриваются такие топлива, как природный газ, сжиженный нефтяной газ, спирты, жидкие продукты синтеза из газа или угля и т д Переход на альтернативные топлива осложняется не только необходимостью соответствующих консгруктивных изменений в двигателях, но и созданием необходимой инфраструктуры - систем производства нового топлива, его транспортировки, хранения на заправках и на борту автомобиля

Синтетические жидкие топлива являются хорошей альтернативой нефтяным, так как сырьем для их производства может служить природный

газ, водород, твердые топлива, а также различное возобновляемое сырье, например, спирты и проч Синтетические топлива могут быть изготовлены с высокими экологическими, моторными качествами В настоящее время в России имеется производство наиболее дешевых легких синтетических парафиновых углеводородов (ЛСПУ) состава СпН2п+2, где п = 5 - 10, которые уже опробованы в качестве добавки к основному дизельному топливу

На основе анализа соответствующих публикаций, автор считает наиболее рациональным для дизелей использование, в качестве альтернативных, жидких синтетических топлив, приближенных по свойствам к современным наилучшим традиционным нефтяным топливам Это позволит сохранить не только инфраструктуру топливоснабжения, хранения топлива на борту автомобиля, но и более чем столетний опыт создания, совершенствования рабочих процессов дизелей, как самых экономичных тепловых двигателей, их топливной аппаратуры, систем регулирования и управления, служб обслуживания, ремонта, обеспечения эксплуатации, обучения персонала и проч

В начальный период практическо! о применения альтернативных топлив целесообразно говорить не о полной замене ими традиционных топлив, а о применении смесевых топлив - смесей традиционных и альтернативных Применение ЛСПУ в качестве добавок к основному, особенно, если эш добавки подаются в дизельное топливо во время работы двигателя, позволяет использовать их для реализации регулирования дизеля изменением физико - химических свойств топлива («физико - химическое регу-лирование»-ФХР)

Целью диссертационной работы является повышение эффективности работы дизеля путем добавки к основному топливу альтернативного -легких синтетических парафиновых углеводородов

Для достижения указанной цели в работе необходимо решить следующие задачи.

1 Проанализировать возможности метода повышения эффективности работы дизеля путем воздействия на рабочие процессы добавкой к основному топливу ЛСПУ и регулированием начального давления топлива (РНД)

2 Провести анализ физико - химических и моторных свойств смесевых топлив на базе штатного дизельного топлива (ДТ) и ЛСПУ

3 Модернизировать систему топливоподачи элементами РНД для реализации метода добавкой ЛСПУ к топливу

4 С использованием математических моделей исследовать влияние применяемых добавок ЛСПУ к основному топливу на показатели работы дизеля в динамических режимах разгона, восстановления устойчивого режима

Методы исследоваиия. В работе применены экспериментальные и расчётно — экспериментальные методы исследования, в том числе математическое моделирование ряда эксплуатационных режимов работы дизеля

Достоверность результатов экспериментальных исследований и результатов математического моделирования определяется достаточной точностью применявшегося оборудования и стендов, сходимостью с результатами опубликованных экспериментальных исследований, обработанных с применением методов математической статистики

Научная новизна работы заключается в том, что в ней разработаны и исследованы меюд и средства повышения эффективности работы дизеля автотракторного назначения путём изменения физико - химических свойств топлива добавкой к основному топливу легких синтетических парафиновых углеводородов через клапаны регулирования начального давления Расчетно — экспериментальными методами получены новые количественные показатели, свидетельствующие о возможности улучшения динамических качеств дизеля предложенным методом

Практическая ценность работы заключается в том, что при реализации предложенных методов и средств достигается повышение эффективности эксплуатационных режимов работы дизеля Применение метода физико - химического регулирования добавкой к основному топливу легких синтетических парафиновых углеводородов позволяет повышать динамические качества дизеля без превышения заградительного предела дымления Математические модели могут применяться для ускорения поиска рациональных показателей регулирования дизеля предложенными методами Реализации результатов работы. Материалы исследования применяются при выполнении госбюджетной научно - исследовательской работы кафедры комбинированных ДВС Российского университета дружбы народов, применяются в учебном процессе и при подготовке магистерских и кандидаюких диссертаций

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы были доложены на научно - технических конференциях инженерного факультета РУДН в 2005, 2006 и 2007 г г, на 81 заседании Всероссийского научно - технического семинара по автомагическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок им проф В И Крутова (февраль 2006 г ) и на международном семинаре в Санкт — Петербурге в 2006 г Публикации. По результатам исследований, вошедших в диссертацию, опубликованы 4 работа

Диссертация состоит из введения, четырех глав основного содержания, выводов по главам и общих выводов, списка литературы из 145 наименований и приложения на 5 страницах Объем диссертации - 158 страниц, из которых 95 страниц машинописного текста, 67 иллюстраций и 10 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы разработки методов и средств, обеспечивающих повышение эффективности их работы регулированием рабочих процессов дизеля изменением физико - химических свойств топлива

В первой главе проведён обзор работ, направленных на решение проблемы Вопросам разработки и исследования методов и средств организации рабочих процессов дизелей при использовании альтернативных топлив посвящены работы ряда отечественных и зарубежных ученых, таких как Вагнер В А , Ерохов В И, Злотин Г H, Камфер Г M, Ластра Л А , Лернер M О, Лиханов В А , Лупачев П Д, Мазинг M В , Малов Р. В , Мамедова M Д, Марков В А , Махов В 3 , Матиевский Д Д, Патрахаль-цев H H, Попов В С , Семенов Б H , Смайлис В И, Сомов В А , Шкали-кова В П , Mabley Р.М, Milles A Y , Goetz W А и др Исследованиям влияния добавки ЛСПУ на протекание характеристик дизеля посвящены работы Азева В С , Газаряна Г Т, Журавлева В H , Каринского H А, Лапидуса А Л, Патрахальцева H H , Пекеньо X П , Санчес JT В А , Шкаликовой В П и др

Проведенный анализ позволил сделать следующие выводы

В ближайшие годы следует ожидать снижения производства нефтяных дизельных топлив, дальнейшего роста их стоимости, повышения требований к их экологическим качествам В связи с этим предполагается все более широкое применение альтернативных топлив для ДВС, в том числе дизелей

Среди возможных альтернативных гоплив наибольшую перспективу имеют жидкие топлива, так как только в этом случае возможно сохранить созданную инфраструктуру транспортировки, хранения, заправки двигателей мобильных машин, хранения на борту транспортного средства, сохранить вековой опыг создания я совершенствования конструкций дизелей, методов организации их рабочих процессов, конструкции их топливной аппаратуры, сохранить инфраструктуру обеспечения эксплуатации, обслуживания, ремонта и т д

Высокую роль в энергетике будущего будут иметь природный, нефтяной и прочие горючие газы, а также в более отдаленной перспективе - водород и наконец твердые топлива Однако представляется, что для дизелей наибольшей перспективой обладают синтетические жидкие дизельные топлива, благодаря близости их свойств к лучшим видам современных нефтяных топлив, их высоким экологическим качествам и т д, а сырьём для производства последних могут быть и природный и прочие горючие газы, и водород, и биомассы, и твёрдые топлива, и т.д.

Топлива из возобновляемых источников сырья, например, биодизельное топливо, благодаря прежде всего нх высоким экологическим качествам, вес же будут иметь существенное значение лишь для удовлетворения

региональных, локальных, а не глобальных нужд И связано это также с ограниченностью ресурсов биомасс во многих районах мира

В ближайшей перспективе трудно ожидать полного перехода, например, дизельного транспорта, на какое - то альтернативное топливо Более реальной представляется перспектива применения в дизелях смесевых то-плив, те смесей традиционных нефтяных топлив с различными альтернативными Такой подход позволяет начать использование АТ без существенного изменения конструкции дизелей, постепенно накопить опыт эксплуатации новых топлив, позволяет экономить традиционные топлива частичным замещением их альтернативными

Применение смесевых топлив позволяет воспользоваться возможностью регулирования состава топлива во время работы дизеля, т е реализовать метод регулирования дизеля изменением физико — химических свойств топлив — «физико — химическое» регулирование.

Для реализации метода «физико - химического» регулирования уже сейчас возможно применение систем топливоподачи разделенного типа, названных ранее системами с регулированием начального давления (РНД), или, иначе говоря, систем с импульсной подачей добавок в основное топливо При этом автоматически реализуется метод совершенствования процесса дизеля стабилизацией или регулированием начального давления топлива

Возможности повышения эффективности, экономичности, экологич-иости дизелей изменением физико - химических свойств топлива до настоящего времени исследованы недостаточно, особенно это касается смесевых топлив на базе штатного дизельного и синтетического, причем, в настоящее время - легких синтетических парафиновых углеводородов, как наиболее дешевых в производстве

По результатам анализа сформулирована цель работы и поставлены задачи, решение которых обеспечивает достижение поставленной цели

Во второй главе приведена основная информация о производстве ЛСПУ, проведен анализ физико - химических и моторных свойств ЛСПУ и их смесей с ДГГ, анализ влияния добавки ЛСПУ к ДТ на протекание рабочего процесса дизеля Приведены и систематизированы опубликованные ранее результаты обработки индикаторных диаграмм, полученных при работе дизелей на смесевых топливах с добавкой ЛСПУ или бензина Проведён выбор системы топливоподачи и регулирования дизеля изменением физико — химических свойств топлива, а также система включения — выключения подачи добавки в дизельное топливо Изложены основы математического моделирования эксплуатационных динамических режимов дизелей с разными методами регулирования Модели изложены в допущениях квазистатического представления переходных процессов, а также с учетом переходных процессов в топливной аппаратуре Приведены принципы мо-

делирования режимов дизеля с системой регулирования начального давления, а также с системой «физико - химического» регулирования

Показано, что дизель, работающий на смесевом топливе (ДТ+ЛСПУ) или даже на чистой фракции ЛСПУ, реагирует на изменение частоты вращения, нагрузки, степени сжатия по тем же законам, что и при работе на ДТ Правда, при этом наличие ЛСПУ, т е прежде всего легких фракций, приводит к улучшению очевидно распиливания топлива и в целом смесеобразования - сгорания в цилиндре При неизменном угле опережения впрыскивания топлива экономичность дизеля, работающего на смесевом топливе, несколько улучшается в области полных нагрузок, но ухудшается - на частичных

Добавка ЛСПУ к дизельному топливу в количестве, например, около 50% снижает дымность ОГ дизеля, работающего на смесевом топливе, в 1,8 и в 1,9 раз при работе с полной нагрузкой на средних и высоких частотах вращения соответственно

Добавка ЛСПУ до 50% при работе с полной нагрузкой обеспечивает также следующие эффекты

- снижение концентрации СН в 2,0 - 2,5 раза при пониженных частотах вращения и сохранение Ссн без изменений при работе на высоких частотах,

- снижение концентрации NOx на пониженных частотах вращения на 1 — 1,5%, а на высоких - до 13%,

- снижение концентрации СО в ОГ на пониженных частотах на 60 -70%, а на повышенных - на 20%

При работе на чистой фракции ЛСПУ повышение степени сжатия приводит к некоторому росту Сцох и Ссн, при практически неизменных концентрациях СО В то же время, при работе дизеля на чистой фракции ЛСПУ Cnox в 2 раза, а Ссо - в 4 - 5 раз меньше, чем при работе на дизельном топливе

Добавка ЛСПУ до 50% повышает ЦЧ число топлива с 45 ед (для ДТ) до 53 ед (для смесевого топлива), те на 18% (Такая же добавка бензина А-76 снижает ЦЧ до 37 ед, т е на 18%).

Добавка 50% ЛСПУ увеличивает теплоту сгорания топлива на 3,5%, но одновременно происходит возрастание 1с на те же 3,5% В результате теплосодержание горючей смеси остается практически постоянным и не зависит от содержания ЛСПУ в смесевом топливе Теплосодержание горючей смеси существенно зависит лишь от коэффициента избытка воздуха а Так, переход с работы при a = 1,6 на работу с а = 1,0 повышает теплосодержание горючей смеси на 60%. (Правда, повысить мощность на такую же величину не удается из - за снижения индикаторного к п д с обогащением горючей смеси)

Водородное число (Н/С) чисток фракции ЛСПУ составляет 0,191, т е на 32% превышает этот показатель для дизельного топлива (0,145) и на

12% - для бензина (0,17) (что и обеспечивает как некоторый рост низшей теплоты сгорания топлива, так и существенное снижение дымности выбросов)

Смесевое топливо с добавкой ЛСПУ до 40% обеспечивает горючей смеси повышенные скорости сгорания, скорости теплоиспользования При этом максимум теплоиспользования смешается ближе к ВМТ (с 50° п к в до 35° п к в после ВМТ)

При условии допустимого повышения жесткости процесса (¿р/дср)™* и при стремлении к максимальному повышению р, и т|, желательное содержание ЛСПУ в смесевом топливе на режимах полных нагрузок и высоких частот вращения не должно превышать 20 — 30%

При работе на смесевом топливе снижение нагрузки приводит к более раннему чрезмерному возрастанию удельного расхода, чем на ДТ, к более резкому увеличению жесткости процесса Отсюда возникает предположение о нецелесообразности ввода ЛСПУ в дизельное топливо при нагрузках ниже 65 - 60% (и неизменных регулировках)

Сохранение угла опережения впрыскивания топлива связано со следующим соображением На режимах регулирования изменением состава смесевого топлива, как менее распросграненных в условиях эксплуатации, угол опережения впрыскивания можег быть и не оптимальным Оптимальный угол опережения нужно сохранить для работы на Д1, так как продолжительность таких режимов существенно превышает продолжительность работы с использованием метода ФХР

Для реализации экспериментальных исследовании выбрана схема топливной системы, представленная на рис 1

Рис 1 Система топливоподачи с клапаном РИД, электромагнитным включением - выключением подачи добавки и подкачкой добавки мембранным подкачивающим насосом, действующим от волн давления при отсечке подачи 1 -ТНВД, 2 - нагнетательный клапан ТНВД, 3 - ЛВД, 4 - ограничитель хода клапана РНД, 5 - клапан РНД, 6 -подвод электропитания к катушке, 7 - ввод добавки, 8 - филыр и аварийный клапан, 9 - кран, 10 - линия подвода добавки, 11 - электромагнитная

катушка, 12 — шток, 13 - магнитная пластина, 14 - седло клапана РИД, 15 -направляющий хвостовик, 16 - баллон с ЛСПУ или другой добавкой, 17 -форсунка закрытого типа, 18 - дизель, 19 - топливный бак, 20 - обратный клапан, 21 - возвратная пружина, 22 - подкачивающий насос, 23 - мембрана, 24 - полость нагнетания, 25 - полость привода, 26 - линия отсечки подачи

Выбранную систему необходимо довести с целью получения желательной расходной характеристики по величине добавки ЛСПУ Для проведения математическою моделирования динамических режимов дизеля по принятой методике необходимо экспериментальное определение (построение) ВСХ и КорВСХ дизеля с разными регулировками

При составлении моделей использованы функциональные системы двигателя с регулированием рабогы изменением состава топлива, рис 2

Рис 2

Рюулятор Топливный насос высокого давления <г« Лшшя Источник

1 давления 1 добмки

Топтавшая аппаратура

Форсунка

>

Дизель

Функциональная схема системы автоматического регулирования с зарядкой ЛВД добавкой ЛСПУ.

Моделирование проведено для коротких режимов разгонов по соот-

-(К /Т ) I (дМ_ ЭМ.Л

ношениям ф = (ф0/Кд) (1-е д д ), где Рд =

дп

дп

фактор устойчивости, Тд

1

30 о

(кмь)

МЫ Ьр

г г

- постоянная времени двигателя,

-Рп '"г.

к = зо д ° д (кмь) ь

коэффициент самовыравнивания,

Ро

Дп п

о

К

МЬ

зм

__е

дЬ

- фактор влияния смещения рейки на момент дизеля

Для длительных режимов использованы полиномиальные зависимости, аппроксимирующие экспериментальные характеристики дизеля и потребителя

п, — П..

М 30 л

{[А + В пы+С (п,ч)3 +

+ Е (п,_,)4]-[Р + 0 (п,.1) + Н (п,.,)2]}

В третьей главе разработаны методы исследования, стенды, приборы для испытаний топливной аппаратуры и дизелей, модернизированных для подачи ЛСПУ или других добавок Здесь же приведено определение погрешностей измерений и мегод статистической обработки результатов многократных измерений, в том числе мно1 ократных реализаций разгонов Приведена методика определения моментов инерции дизеля и установки дизель — электротормозное устройство

Объектом исследования выбран дизель типа Д-240 (4411/12,5) и его топливная аппаратура На стендах с топливной аппаратурой проведены исследования системы, модернизированной установкой клапанов РНД 120,0 _

V А ммЗ

V В ммЗ ---Удт

У'лспу — - УА76

1, 1/мин

700 1000 1300 1600 1900 2200 Рис 3. ВСХ по цикловым подачам (объемным) УА и УВ - нагнетательные клапаны с разгрузками V раз соответственно 52 и 82 мм3 (без РНД), ДТ, ЛСПУ, А-76 - клапан В, подача добавок через РНД (РНД у штуцера ТНВД + подкачка мембранным насосом)

Экспериментально исследованы системы с нагнетательным клапаном ТНВД со штатной и с повышенной разгрузочной способностями, с размещениями клапана РНД у шгуцера ТНВД или у штуцера форсунки Исследовано влияние подпитки клапана РНД о г дополнительного мембранного насоса с приводом от волн давления при отсечках подач штатным ТНВД Клапаны РНД имели одинарные или двойные запорные элементы

В окончательном варианте выбрана система с нагнетательным клапаном ТНВД с повышенной разгрузочной способностью (клапан В), с клапаном РНД с двойным запиранием, с подключением клапана РНД к ЛВД вблизи штуцера форсунки, с целью исключения попадания добавки ЛСПУ в ЛНД при отсечках подачи штатным ТНВД Именно с этой системой проведены исследования на развернутом двигателе

Окончательная характеристика подач ЛСПУ такой системой приведена на рис 5

1

7 9 10 11 .12

' к '._I_¿2

Б)

От источника ЛСПУ шш 15а' диз топлива. I

Рис 4 Конструктивная схема узла клапана РНД с двойным запиранием А) и с одинарным запиранием Б) 1 - штуцер ТНВД, 2 - стакан держателя узла, 3 - ниппель держателя, 4 - накидная гайка, 5 - сухарики, 6 -трубка высокого давления, 7 - окно стакана, 8 - корпус узла клапана РНД, 9 - ограничитель хода клапана РНД, 10 - возвратная пружина, 11 — клапан РНД, 12 - прокладки, 13 - седло клапана, 14 — плоскость второго запорного элемента, 15 - плоское седло, 15а (схема Б) - прорезь в ограничителе хода клапана РНД, 16 - конусное седло клапана РНД

Рис 5 Влияние клапана РНД с двойным запиранием (двойн) на изменение доли (объемной) ЛСПУ в смесевом топливе (X" двойн ) по сравнению с клапаном РНД с одинарным запиранием (X") (РНД у форсунки + подкачка)

В четвёртой главе изложены результаты экспериментального и численного исследования дизеля с разными вариантами выполнения системы топливоподачи, получены внешние и корректорные характеристики дизеля с разными вариантами регулирования добавкой ЛСПУ Полученные характеристики по моменту и по дымности ОГ аппроксимированы полиномиальными зависимостями и использованы при численном эксперименте в соответствии с предложенной математической моделью Характеристики дизеля (рис 6) при разных регулированиях получены в следующих условиях Исходной для сравнения является ВСХ Мед, полученная при работе на дизельном топливе с нагнетательным клапаном В Положение рейки принято за 100% При этом двигатель имел характеристику дымности Вдт,

X" ЛСПУ •X" двойн -1-1-

Утт

700 1000 1300 1600 1900 2200

показанную на рис 7, от 3,5 до 4,7 ед Бош Добавка ЛСПУ при условии сохранения номинального исходного момента приводит к снижению дым-ности ОГ, что позволяет форсировать двигатель (М<. ф), причем, форсирование проведено при условии сохранения дымности номинального режима на уровне 3,5 ед Бош Рост момента составил 6,4%, а вся ВСХ в этом случае получена при положении рейки ТНВД, равном 89% (от исходного для дизеля) При этом рост максимального момента составил 9,2%, а коэффициент приспособляемости возрос от 1,06 в исходном состоянии до 1,16 Форсаж двигателя (МефСаж) проведен путем увеличения производительности системы топливоподачи смещением реики ТНВД последовательно в положения от 89% при номинальной частоте до 96% при пм и затем к 93% при пт,„ Положения рейки определялись условием непревышения уровня дымности ОГ величины в 3,5 ед Бош во всем диапазоне изменения скоростных режимов (Вф^ на рис 7) Форсаж позволил повысить максимальный крутящий момент на 14% по сравнению с исходным для дизеля уровнем С учи юм того, что условием форсирования или форсажа япляется сохранение номинальной мощности дизеля, а также с целью снижения дымности ОГ в зоне низких частот вращения, проведено корректирование скоростных характеристик изменением положения рейки ТНВД

330 310 290

а 270 К о

2 250 230 210 190

700 1000 1300 1600 1900 220% 1/миа

Рис 6 ВСХ н корректорные характеристики двигателя 4411/12,5 при разных вариантах форсирования Мед - момент дизеля с нагнетательным клапаном В, Меф, Меф.саж - моменты двигателя с регулировкой на форси-

Ь.р ф-са к= =Ьр фф%

9.2%

рование и на форсаж добавкой ЛСГ1У, Мсф„,1[)17 Ме.^««^ - характеристики дизеля при корректировании их протекания смещением рейки.

При всех корректированиях расход ЛСПУ через клапаны РИД не регулировался, а изменялся в незначительных пределах самопроизвольно в соответствии с режимом двигателя. Положение рейки менялось от 82% (при п110М) до 96% (при пч) и затем до 80% (при пМИ11). Это позволило повысить коэффициент приспособляемости двигателя до 1,2!.

Вдт. 1 Вф.

ВдГ°С

,1707(п/ JOO-1,33

-5,914; Г =

3) - l,4,19(n/30d

Вф-саж| - - - - В кор. ;

-1,333) ■

700 Ш00 1300 1600 1900 2200

п, 1/мин

Вф-=0,0843(п/300-1,333)2 - 0,7151(п/300-1,333) + 4.608;

Вф-саж. = 0,0017(п/300-1,333) + 3,4607

Рис. 7. Характеристики дымности ОГ' дизели 4411/12,5 в исходном состоянии и при добавках ЛСПУ и аппроксимирующие их уравнения.

Численный эксперимент показал, что применение форсирования и форсажа добавкой ЛСПУ и использованием корректора по рейке обеспечивает рост факторов устойчивости режимов (до 10 - 30%), а также возрастание коэффициентов самоиырашивания на 29 - 41%, что сокращает время восстановления устойчивого режима (после случайного отклонения на - 150 1/мин) на 22 - 29%. Как покачано на рис.8, применение ЛСПУ в разных вариантах выполнения системы двигателя и в разных режимах разгонов обеспечивает выигрыши во времени выполнения данной операции разгона на величину до 23% при одновременном сокращения выброса сажи на величину до 21%. При этом математическим моделированием исследованы различные режимы, например, режимы коротких раз го mm двигателя без потребителя и нагрузки, двигателя с потребителем, но без на-

грузки, а также двиг ателя с потребителем и постоянной нагрузкой, рапной 100 Нм (100) или переменной нагрузкой по закону генератора (var).

! ЁЗДел.1,%

-О—Дел. Выбросов j

.. CS/n............, _J j

Рис. 8. Выигрыши во времени выполнения операций разгонов (дел.1%) и выигрыши в выбросах сажи (дел. выбросов С, %) при реализации этих разгонов двигателем с добавками ЛСПУ,

Основные выводы и рекомендации.

1. Лёгкие синтетические парафиновые углеводороды, сырьём для производства которых могут быть как невозобНОвляемые продукты (природный и прочие углеводородные газы, угли и прочие твёрдые топлива), так и возобновляемые (водород, продукты переработки растительной массы) могут стать перспективным топливом для дизелей в качест ве добавки к основному дизельному топливу. Уже в ближайшее время добавка ЛСПУ может использоваться как с целью экономии нефтяных топлив, гак и с целью повышения эффективности работы дизеля, благодаря возможности регулирования рабочих процессов изменением физико - химических и моторных свойств такого смесевого топлива,

2. В работе выполнен анализ ряда физико - химических и моторных свойств ЛСПУ и смссевых топлив - их смесей с дизельным. Показано, что добавка ЛСПУ к дизельному топливу в количествах, не превышающих 30 - 40% позволяет реал изо вьшать рабочие процессы дизеля с сохранением закономерностей, сиойствснньгх стандартному топливу.

3. Добавка ЛСПУ существенно снижает дымность выбросов дизеля, что позволяет организовать форсирование дизеля или его форсаж в

условиях сохранения неизменной дымности иош при непревышении предела дымления, установленного для дизеля

4 Для реализации работы дизеля с тжим физико — химическим регулированием разработана топливная аппаратуры, основанная на использовании клапана регулирования начального давления, тес вводом ЛСПУ в основное топливо вблизи форсунки во время работы двигателя

5 Топливная аппаратура выполнена с элементами, «обеспечивающими автоматическое, без дополнительных регулирующих устройств, регулирование расхода ЛСПУ, в зависимоеги or скоростных режимов при полных нагрузках в пропорциях к дизельному топливу, близких к рациональным

6 Исследования на стенде с дизелем 1411/12,5 дизепя с разными предложенными регулировками показали, что при подаче в дизельное топливо ЛСПУ в количествах от 20 до 15%, соответственно при низких и номинальных частотах вращения достигается снижение дым ноет отработавших газов на 20 - 25% при сохранении штатной мощности ой ВСХ При сохранении характеристик дымности исходного дизеля достигается форсирование двигателя по моменту на 6 - 9% в области повышенных частот вращения, а при условии непревышения предел а дымления (3,5 ед Бош) во всем диапазоне скоростных режимов достигается возможность форсажа дизеля на режиме максимального крутящего мо мента на величину до 14%

7 Применением математического моделирования различных режимов разгонов двигателя с разными регулированиями показаны возможности достижения выигрышей во времени выполнения операций разгонов и выигрышей в выбросах сажи до (5 — 23)% и (11 - 29)% соответственно по сравнению с исходными показателями дизеля

В Моделированием соответствующие режимов показаны возможности повышений факторов устойчивости двигателя, ко )ффицнентов самовыравнивания гга (29 - 41)%, а сокращения времени восстановлений устойчивого режима на (22 - 29)% при случайном отклонении от устойчивости на -150 1/мин

9 Подобранная для исследования топливная аппаратура может быть выполнена путем модернизации сущестлующей без существенных изменений конструкции и без вывода дизеля и J эксплуатации на длительное время

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1 Патрахальцев Н И , Шкаликова В П, Русинов А. Р Расширение возможности использования природного газа для дизел<ей (статья)// АвгоГазоЗаправочный комплекс + альтернативное топливо 2005, № 1 (19) С 38-42

2 Патрахальцев Н Н, Шкаликова В П, Русинов А Р Автомагическое регулирование дизеля изменением свойств топлива (Статья) // Тракторы и сельскохозяйственные машины 2006, № 11 С 33 -36

3 Регулирование дизеля изменением физико - химических свойств топлива /Н Н Патрахальцев, В Л Казначевскии, А А Бадеев, А Р Русинов (Тезисы доклада) //Сб докладов всероссийской конференции СПб 2006 3 с.

4 Патрахальцев Н Н , Бадеев А А , Русинов А Р Повышение эффективности регулирования работы дизеля путем изменения физико - химических свойств чоплива (Тезисы доклада) // Вестник МГТУ им Н Э Баумана Сер «Машиностроение» 2006, №3 С 120

5 Патрахальцев Н Н, Бадеев А А , Русинов А Р Возможности форсажа дизеля при ограничении дымности выбросов (Статья) // Строительные и дорожные машины 2006, № С. (В печати)

Русинов Александр Рудольфович «Повышение эффективности работы дизеля добавкой легких синтетических парафиновых углеводородов в дизельное

топливо»

Разработан метод повышения эффективности работы дизеля путем добавки к дизельному топливу во время работы двигателя легких синтетических парафиновых углеводородов (ЛСПУ) с помощью топливной системы с клапанами регулирования начального давления Показаны возможности форсирования дизеля по моменту установившегося режима на 6 - 9% без превышения предела дымления, а также кратковременного форсажа дизеля на 14% с выходом на пределы дымления во всем диапазоне скоростных режимов

Rusmov Aleksandr Rudolfovich «Increasing of efficiency of working of diesel by addition of light paraffin hydrocarbons in diesel fuel»

There is worked out method and system for organization of diesel process with regulation of it by injection into cylinders mixtures of diesel fuel with alternative fuel - light paraffin hydrocarbons, which are added into diesel fuel during the woiking process of diesel There are presented opportunities to increase the torque for 6-9%, without of increasing of limit of smoke And increase the torque of diesel for 14% for short time with increasing of limit of smoke

Отпечатано в ООО «Оргсервис—2000» Подписано в печать 04 04 07 Объем 1,1 п л Формат 60x90/16 Тираж 100 экз Заказ № 04/04115419, Москва, Орджоникидзе, 3

Список обозначений и сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Анализ опубликованных по проблеме работ.

1.1. Общие энергетические проблемы.

1.2. Проблемы замены традиционных дизельных топлив альтернативными.

1.3. Методы и средства регулирования рабочих процессов дизелей.

1.4. Системы топливоподачи, обеспечивающие возможности регулирования дизеля изменением физико - химических свойств топлива.

1.5. Выводы по главе I, постановка цели и задач исследования.

ГЛАВА II. Основные теоретические положения разработки метода и средств повышения эффективности работы дизеля добавкой лёгких синтетических парафиновых углеводородов к основному дизельному топливу 31 II. 1. Анализ физико - химических и моторных свойств лёгких синтетических парафиновых углеводородов.

II.1.1. Основная информация о лёгких синтетических парафиновых углеводородах

II. 1.2. Основные физико - химические и моторные свойства лёгких синтетических парафиновых углеводородов.

И. 1.3. Анализ физико - химических и моторных свойств лёгких синтетических парафиновых углеводородов и их смесей с дизельным топливом.

11.2. Анализ влияния добавки лёгких синтетических парафиновых углеводородов к дизельному топливу на протекание рабочего процесса дизеля

11.3. Результаты обработки индикаторных диаграмм, полученных при работе дизеля на смесевых топливах с добавкой ЛСПУ или бензина.

11.4. Изменение других эксплуатационных характеристик смесевого топлива на базе ЛСПУ.

11.5. Система топливоподачи и регулирования дизеля изменением физико -химических свойств топлива.

11.6. Система включения - выключения подачи добавки в дизельное топливо

11.7. Система топливоподачи с подкачивающим насосом перед клапаном РНД.

11.8. Математическое моделирование эксплуатационных динамических характеристик дизелей с разными методами регулирования.

Н.8.а. Квазистатическое представление.

II.8.6. Моделирование с учётом переходного процесса в топливной аппаратуре.

11.8.B. Моделирование режимов дизеля с системой регулирования начального давления.

Н.8.г. Моделирование режимов дизеля с системой «физико - химического» регулирования.

Н.8.д. Моделирование режимов дизеля с системой регулирования добавки.

П.8.е. Моделирование длительных неустановившихся режимов.

11.9. Выводы по главе II.

ГЛАВА III. Объект исследования, стенды для испытаний дизеля и его топливной аппаратуры, методики исследований, погрешности измерений и методики проверки адекватности моделей.

III. 1. Объект исследования.

111.2. Стенд для исследований топливной аппаратуры дизеля с системой подачи добавок.

111.3. Стенд для исследования дизеля с системой подачи ЛСПУ или бензина А-76 через клапан регулирования начального давления.

111.4. Погрешности измерений.

111.4.1. Определение относительной погрешности измерения подач топлива на безмоторном стенде.

111.4.2. Определение предельной относительной ошибки измерения мощности двигателя при испытаниях на стенде на установившихся режимах.

111.5. Исследования топливной аппаратуры с клапанами РНД.

111.6. Статистическая обработка результатов повторных реализаций режимов разгонов.

111.7. Методика определения моментов инерции двигателя и установки.!

111.8. Выводы по главе III.

ГЛАВА IV Результаты расчётных и экспериментальных исследований и их анализ.

IV. 1. Результаты экспериментальных исследований дизеля с элементами «физико - химического» регулирования при установившихся режимах работы.

IV.2. Результаты математического моделирования динамических характеристик дизеля при реализации метода физико - химического регулирования.

IV.3. Результаты математического моделирования процессов восстановления устойчивого режима работы двигателя.

IV.4. Выводы по главе IV.

В развитии дизелестроеиия постоянную актуальность сохраняют решения таких проблем, как повышение эффективности, экономичности работы силовых установок, повышение их экологических качеств, моторесурса, надёжности, улучшение управляемости и т.д. Важнейшими проблемами являются совершенствование эксплуатационных характеристик дизелей, т.е. таких, которые имеет двигатель в условиях эксплуатации, когда он в течение 90-95% всего времени работает на неустановившихся режимах (НУР). Протекание динамических характеристик дизеля определяет такие его эксплуатационные качества, как способность к быстрому и надёжному пуску (особенно в условиях пониженных температур окружающего воздуха, условиях высокогорья, в условиях повышенной изношенности двигателя и его топливной аппаратуры и проч.), как способность к быстрому разгону двигателя и двигателя с потребителем, способность к быстрому приёму нагрузки, способность устойчиво работать на данном режиме с данным потребителем, причём, даже при кратковременных нагрузках - разгрузках. И всё это должно обеспечиваться при сохранении высоких экологических качеств, причём, для дизелей - прежде всего в условиях ограниченного уровня дымности отработавших газов (ОГ), ограниченности выбросов дисперсных частиц и проч. Всё большую актуальность в мире приобретает проблема сохранения и повышения ресурсов дизельных топлив (ДТ) при повышении их экологических качеств. Обе эти проблемы в настоящее время часто решаются использованием альтернативных топлив (AT), причём, преимущественно применением смесевых топлив (ДТ + AT), например, применение в Германии, Австрии и т.д. дизельных нефтяных топлив с добавками, например, 15% биодизельного топлива, произведённого на основе рапсового масла.

Мировые прогнозы, несмотря на их противоречивость, всё же предрекают достаточно скорое истощение нефтяных ресурсов, что ставит проблему поиска AT - заменителей традиционных. К таким AT, заменителям традиционных, относят природный, нефтяной сжиженный и прочие горючие газы, спирты, различные масла растительного происхождения и производные из них, синтетические углеводороды, а в более далёкой перспективе - водород, твёрдые топлива и т.д., а также смесевые топлива - смеси различных составляющих. Синтетические жидкие топлива являются хорошей альтернативой нефтяным, так как сырьём для их производства может служить природный газ, водород, твёрдые топлива, а также различное возобновляемое сырьё, например, спирты и проч. Синтетические топлива могут быть изготовлены с высокими экологическими, моторными качествами. В настоящее время в России имеется производство наиболее дешёвых лёгких синтетических парафиновых углеводородов (ЛСПУ), которые уже опробованы в качестве добавки к основному дизельному топливу.

На основе анализа соответствующих публикаций, автор считает наиболее рациональным для дизелей использование, в качестве альтернативных, жидких синтетических топлив, приближенных по свойствам к современным наилучшим традиционным нефтяным топливам. Это позволит сохранить не только инфраструктуру топливоснабжения, хранения топлива на борту автомобиля, но и более чем столетний опыт создания, совершенствования рабочих процессов дизелей, как самых экономичных тепловых двигателей, их топливной аппаратуры, систем регулирования и управления, служб обслуживания, ремонта, обеспечения эксплуатации, обучения персонала и проч. В начальный период практического применения альтернативных топлив целесообразно говорить не о полной замене ими традиционных топлив, а о применении смесевых топлив - смесей традиционных и альтернативных.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности работы дизеля путём добавки к основному топливу альтернативного -лёгких синтетических парафиновых углеводородов.

Для достижения указанной цели в работе необходимо решить следующие задачи.

1. Проанализировать возможности метода повышения эффективности работы дизеля путём воздействия на рабочие процессы добавкой к основному топливу лёгких синтетических парафиновых углеводородов и регулированием начального давления топлива.

2. Провести анализ физико - химических и моторных свойств смесе-вых топлив на базе штатного дизельного топлива и лёгких синтетических парафиновых углеводородов.

3. Модернизировать систему топливоподачи элементами регулирования начального давления для реализации метода добавкой синтетических углеводородов к топливу.

4. С использованием математических моделей исследовать влияние применяемых добавок к основному топливу на показатели работы дизеля в динамических режимах разгона, приёма нагрузки, восстановления устойчивого режима.

Методы исследования. В работе применены экспериментальные и расчётно - экспериментальные методы исследования, в том числе математическое моделирование ряда эксплуатационных режимов работы дизеля.

Достоверность результатов экспериментальных исследований и результатов математического моделирования определяется достаточной точностью применявшегося оборудования и стендов, сходимостью с результатами опубликованных экспериментальных исследований, обработанных с применением методов математической статистики.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней разработаны и исследованы метод и средства повышения эффективности работы дизеля автотракторного назначения путём изменения физико - химических свойств топлива добавкой к основному топливу лёгких синтетических парафиновых углеводородов через клапаны регулирования начального давления и с помощью элементов включения - выключения подачи добавки, а также отключения части цилиндров и циклов. Расчётно - экспериментальными методами получены новые количественные показатели, свидетельствующие о возможности улучшения динамических качеств дизеля предложенным методом.

Практическая ценность работы заключается в том, что при реализации предложенных методов и средств достигается повышение эффективности эксплуатационных режимов работы дизеля. Применение метода физико - химического регулирования добавкой к основному топливу лёгких синтетических парафиновых углеводородов позволяет повышать динамические качества дизеля без превышения заградительного предела дымления. Математические модели могут применяться для ускорения поиска рациональных показателей регулирования дизеля предложенными методами.

Реализация результатов работы. Материалы исследования применяются при выполнении госбюджетной научно - исследовательской работы кафедры комбинированных ДВС Российского университета дружбы народов, применяются в учебном процессе и при подготовке магистерских и кандидатских диссертаций.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на научно - технических конференциях инженерного факультета РУДН в 2005, 2006 и 2007 г.г., на 81 заседании Всероссийского научно - технического семинара по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок им. проф. В. И. Крутова (февраль 2006 г.) и на международном семинаре в Санкт - Петербурге в 2006 г.

Публикации. По результатам исследований, вошедших в диссертацию, опубликованы 4 работы.

Общие выводы по работе

Проведённое исследование позволяет сделать следующие общие выводы.

1. Лёгкие синтетические парафиновые углеводороды, сырьём для производства которых могут быть как невозобновляемые продукты (природный и прочие углеводородные газы, угли и прочие твёрдые топлива), так и возобновляемые (водород, продукты переработки растительной массы) могут стать перспективным топливом для дизелей в качестве добавки к основному дизельному топливу. Уже в ближайшее время добавка ЛСПУ может использоваться как с целью экономии нефтяных топлив, так и с целью повышения эффективности работы дизеля, благодаря возможности регулирования рабочих процессов изменением физико - химических и моторных свойств такого смесевого топлива.

2. В работе выполнен анализ ряда физико - химических и моторных свойств ЛСПУ и смесевых топлив - их смесей с дизельным. Показано, что добавка ЛСПУ к дизельному топливу в количествах, не превышающих 30 - 40% позволяет реализовывать рабочие процессы дизеля с сохранением закономерностей, свойственных стандартному топливу.

3. Добавка ЛСПУ существенно снижает дымность выбросов дизеля, что позволяет организовать форсирование дизеля или его форсаж в условиях сохранения неизменной дымности или при непревышении предела дымления, установленного для дизеля.

4. Для реализации работы дизеля с таким физико - химическим регулированием разработана топливная аппаратуры, основанная на использовании клапана регулирования начального давления, т. е. с вводом ЛСПУ в основное топливо вблизи форсунки во время работы двигателя.

5. Топливная аппаратура выполнена с элементами, обеспечивающими автоматическое, без дополнительных регулирующих устройств, регулирование расхода ЛСПУ в зависимости от скоростных режимов при полных нагрузках в пропорциях к дизельному топливу, близких к рациональным.

6. Исследования на стенде с дизелем 4411/12,5 дизеля с разными предложенными регулировками показали, что при подаче в дизельное топливо ЛСПУ в количествах от 20 до 15%, соответственно при низких и номинальных частотах вращения достигается снижение дымности отработавших газов на 20 - 25% при сохранении штатной мощностной внешней скоростной характеристики. При сохранении характеристик дымности исходного дизеля достигается форсирование двигателя по моменту на 6 - 9% в области повышенных частот вращения, а при условии непревышения предела дымления (3,5 ед. Бош) во всём диапазоне скоростных режимов достигается возможность форсажа дизеля на режиме максимального крутящего момента на величину до 14%.

7. Применением математического моделирования различных режимов разгонов двигателя с разными регулированиями показаны возможности достижения выигрышей во времени выполнения операций разгонов и выигрышей в выбросах сажи до (5 - 23)% и (11 - 29)% соответственно по сравнению с исходными показателями дизеля.

8. Моделированием соответствующих режимов показаны возможности повышений факторов устойчивости двигателя, коэффициентов самовыравнивания на (29 - 41)%, а сокращения времени восстановлений устойчивого режима на (22 - 29)% при случайном отклонении от устойчивости на-150 1/мин.

9. Подобранная для исследования топливная аппаратура может быть выполнена путём модернизации существующей без существенных изменений конструкции и без вывода дизеля из эксплуатации на длительное время.

1. Агеев Б. С., Чурсин В. В. Топливный насос с автоматическим регулированием начального давления. //Сб. ДВС. НИИИНФОРМТЯЖ-МАШ .-1976, № 4-76-14.-С. 12-16.

2. Азатян В.В., Калачёв В.И., Мержанов А.Г. / Патент РФ. 1998. №2139918.

3. Астахов И. В., Голубков JI. Н. Влияние на процесс впрыска топлива остаточного разрежения в топливной системе дизеля.

4. Автомобильная промышленность,-1968, № 5.-С. 9-12.

5. Астахов И. В., Окулов В. Г. О рабочем процессе топливной системы тракторного дизеля. //Труды пермского государственного сель-скохоз. ин-та им. Акад. Д. П. Прянишникова.-1966, вып. 2.-228 с.

6. Астанский 10. Д., Фридман М. М. Тепловые параметры топливной аппаратуры судовых дизелей при переходных режимах замены топлив. // Двигателестроение.-1981, № 8.-С. 20-22.

7. Брук М. А., Виксман А. С., Левин Г. X. Работа дизеля в нестационарных условиях. Л. -Машиностроение. Ленинградское отд.-1981. -208 с.

8. Безруких П. П. Состояние и перспективы развития возобновляемой энергетики России. // Тракторы и с. х. машины. 2004, № 8. С. 3 5.

9. Вагнер В. А., Матиевский Д. Д. Осуществление добавки водорода к топливу и её влияние на показатели работы дизеля. //Двигателестроение. -1985.-№ 2.-С. 11-13.

10. Васильев 10. Н., Золотаревский Л. С., Ксенофонтов С. И. Газовые и газодизельные двигатели.-М.:-ВНИИЭГАЗПРОМ.-1992.-126 с.

11. Виноградов Л. В., Горбунов В. В., Патрахальцев Н. Н. Результаты исследования работы газодизеля с внутренним смесеобразовани-ем.//НТС. ИРЦ Газпром. НТС. "Природный газ в качестве моторного топлива". 1996, № 12. С.17-22.

12. Виноградский В.Л. Регулирование дизеля изменением физико -химических свойств топлива добавкой сжиженного нефтяного газа. Автореферат дисс.канд.техн. наук. 2002, 15 с.

13. Возможности форсирования дизеля изменением физико химических свойств топлива. / Н.Н. Патрахалыдев, А.К. Синицын, А.А. Бадеев, А.Ф. Архипов. // Строительные и дорожные машины. 2005, № 3.С. 33 -35.

14. Возможности расширения ресурсов дизельных топлив применением лёгких синтетических углеводородов в качестве добавки. /Н.Н. Патрахальцев, В.П. Шкаликова, Г.Т. Газарян и др. //Двигателестроение. 1986, №12. С.26-29.

15. Возможности сокращения выброса окислов азота с отработавшими газами быстроходного форсированного дизеля при сохранении высокой топливной экономичности. / Б.Н. Семёнов, В.И. Смайлис, В.Ю. Быков и др. // Двигателестроение. 1986, № 9.- С. 3 6.

16. Возможности экономии дизельного топлива при организации дизельного процесса с внутренним смесеобразованием / Н.Н. Патрахальцев, В.И. Куличков, О.В. Камышников и др. // Тракторы и сельхозмаши-ны.-1990, № 10,- С. 8-9.

17. Гальговский В.Р. Рабочий процесс главное направление совершенствования дизелей ЯМЗ. //Автомобильная промышленность. 2001, № 12. с. 22-25.

18. Газале А., Ихеначо Ж.Ч., Патрахальцев Н.Н. Исследование и анализ переходных процессов в топливоподающей аппаратуре дизеля.-1984, №6. С. 62-67.

19. Газале А., Камышников О.В., Патрахальцев Н.Н. Влияние переходных процессов в топливной аппаратуре дизеля ЯМЭ-238 на эффективность операции разгона. // Известия ВУЗов. «Машиностроение».- 1985, № 10.- С. 85-89.

20. Газодизель / Ю.Н. Васильев, Л.С. Золотаревский, С.И. Ксено-фонтов и др. // Газовая промышленность,-1984, №11.- С. 8-12.

21. Гильермо Лира. Повышение экологических и экономических качеств автотракторных дизелей в Перу, путём добавки сжиженного нефтяного газа к дизельному топливу. Автореферат диссертации на соиск. уч. степ, кандидата техн. наук. -М.-1992.-16 с.

22. Голубков Л.Н., Масляный Г.Д., Перепелин А.П. Резервы улучшения характеристик систем импульсной подачи топлива с электронным управлением. // Двигателестроение, 2004, № 1. С. 43 44.

23. Горбунов В.В., Шкаликова В.П. Использование природного газа для производства жидкого моторного топлива для дизелей. //Науч. технич. сб. «Природный газ в качестве моторного топлива.». РАО ГАЗПРОМ, М., 1997, № 12. С. 7 17.

24. Горбунов В. В., Патрахальцев Н. Н. Исследование работы дизеля КАМАЗ-740 на водо -топливной эмульсии. //Вестник РУДН. 2004, № 2. С. 16-19.

25. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н., Гергенредер В.А. Разработка метода компенсации потери мощности дизеля в высокогорных условиях. // Вестник Российского Университета дружбы народов. Серия: Тепловые Двигатели. —1996, № 1.-С.7 -11.

26. Горбунов В. В., Пономарёв М. Н., Шкаликова В. П. О целесообразности и возможности применения в дизелях диметилэфира как добавки к основному топливу. По материалам каф. КДВС РУДН. // Автогазо-заправочный комплекс + AT. 2004, № 3 (15). С. 74 75.

27. Горелик Г.Б., Дьяченко Н.Х., Магидович А.Е. Работа топливо-подающей аппаратуры дизелей на частичных и переходных режимах //

28. Энергомашиностроение. Труды ЛПИ. 1971, вып. 316.-С. 19-22.

29. Гуревич И. А. Техническая переработка нефти и газа. Ч. 1. М.: Химия. 1972.-359 с.

30. Гусаков С.В. К вопросу о перспективах создания новой топливной базы для традиционных двигателей внутреннего сгорания. //Вестник РУДН, сер. Инженерные исследования. 2005, № 1 (11). С. 56 -59.

31. Гусаков С. В. Физико химические основы процессов смесеобразования и сгорания в ДВС. Основы теории горения. (Учебное пособие). М.: Изд-во РУДН. 2001, 134 с.

32. Гусаков С.В., Бисенбаев С.С., Прияндака А.Д.П. Показатели динамических качеств двигателей внутреннего сгорания. //Вестник РУДН. Серия Инженерные исследования. 2004, № 2 (9). С. 20 24.

33. Гусаков С. В., Макаров А. П. Характеристики двигателя с переменной степенью сжатия. //Проблемы теории и практики в инженерных исследованиях: Сб. науч. трудов. М. Изд-во АСВ. 2000. С. 195 -197.

34. Дашков С. Н., Костин А. П., Дьяченко Н. X. Теплообмен в двигателях и теплонапряжённость их деталей. / М.: Машиностроение.-1969.-205 с.

35. Двигатели внутреннего сгорания.: Тепловозные дизели и газотурбинные установки. /Учебник. /А. Э. Симеон, А. 3 Хомич., А. А. Куриц и др.-М.: Транспорт.-1980.-384 с.

36. Девянин С.Н., Марков В.А. Топливо утяжелённого состава и пуск дизеля. //Автомобильная промышленность. 2003, № 5. С. 10-12.

37. Дехивала Лианаге А.П. Совершенствование динамических качеств транспортного дизеля корректированием его скоростной характеристики добавкой сжиженного нефтяного газа к топливу. Автореферат дисс.канд. техн. наук. 2004. 19 с.

38. Диков В.А., Шабадаш Б.И. Об одном нелинейном факторе в системе регулирования дизеля СМД с роторным топливным насосом НРД-1.//ДВС. Респ. межвед. науч.-техн. сб.-Харьков.-1978, вып 28. С. 95-100.

39. Драгомиров С.Г., Драгомиров М.С. Основные тенденции развития двигателей легковых автомобилей за период 1996 2003 годов. //.

40. Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей. Материалы IX междунар. науч. практич. конфер. Владимир 27 - 29 мая 2003 г. Владимир 2003. С. 48 - 52.

41. Жегалин О. И., Куцевалов В. А., Патрахальцев Н. Н. Совершенствование процессов топливоподачи в широком диапазоне режимов путём регулирования начального давления. // Двигателестроение.-1987, № 1.-С. 21-24.

42. Журавлёв В. Н., Шкаликова В. П. Применение лёгких синтетических парафинов С5 Сю в качестве компонента смесевого топлива для дизелей. // Повышение экономичности и эффективности тепловых двигателей и лопаточных машин. М. УДН. 1985. С. 16 - 20.

43. Испытание двигателя Д-21 на смесевом топливе с добавкой лёгких синтетических углеводородов. /В. М. Анфимов, В. Н. Журавлёв, А. X. Пекеньо, В. П. Шкаликова. // Исследование процессов тепловых двигателей. Сб. трудов УДН. М., 1984, С. 12-16.

44. Исследование динамических характеристик автомобильных дизелей. / Н.И. Верёвкин, Л.И. Крепе, С.А. Ляпин, И.А. Петров. // Двига-телестроение. 1988, № 8. С. 29-31.

45. Костиков А. В., Патрахальцев Н. Н. Методы повышения динамических свойств дизель генераторов. // Строительные и дорожные машины. 2001, №4. С. 16-19.

46. Костин А. К., Пугачёв Б. П., Кочинев Ю. Ю. Работа дизелей в условиях эксплуатации.: Справочник. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд.-1989.-284 с. С. с. 4-130.

47. Крепе Л. И., Вайнштейн Г. Я. Математическая модель работы автотракторного дизеля с наддувом при неустановившейся нагрузке. // Двигателестроение.-1982,-№ 12.-С. 5-8.

48. Кругов В. И. Неустановившиеся режимы ДВС. // Известия ВУЗов. Машиностроение.-1969, № 11.-С. 68-71.

49. Кругов В. И., Комаров Г. А. Влияние конструктивных элементов топливоподающей аппаратуры на её динамические свойства. // ДВС. НИИИНФОРМТяжмаш.-1973, № 4-73-16.-С. 9-14.

50. Кругов В. И., Леонов И. В. Динамические и статические характеристики САР транспортных дизелей при введении корректирующего импульса по давлению наддува. // Двигателестроение.-1979, № 6.-С. 17-19.

51. Крутов В.И., Марков В.А. Анализ влияния изменяющегося по программе угла опережения впрыскивания топлива на качество переходного процесса в дизеле. // Двигателестроение.-1991, № 10-11.-С. 53-56.

52. Крылов А.В. Разработка газодизельного процесса с внутренним смесеобразованием и комплексная оценка его экологических и экономических качеств. Диссертация . канд. технич. наук.-М.-1996.-136. С.

53. Кутовой В.А. Малый газ авиадизеля и корректирующее действие нагнетательного клапана топливного насоса. // Труды ЦИАМ.-1940, № 85.-20 с.

54. Куцевалов В.А., Панчишный В.И., Патрахальцев Н.Н. Возможности совершенствования рабочего процесса дизеля введением каталитических неорганических веществ в камеру сгорания. // Двигателе-строение. 1988, № 9. С. 8-10.

55. Ластра Луис, Качо Г.Л., Патрахальцев Н.Н. Альтернативный метод повышения эффективности работы дизеля в условиях высокогорья форсировкой рабочего процесса по составу смеси .//Известия ВУЗов. Машиностроение. -1995, № 4-6.-С. 38-45.

56. Леонов О.Б., Патрахальцев Н.Н. Исследование процесса топливоподачи при неустановившемся режиме работы дизеля. // Известия ВУЗов. «Машиностроение».-!970, № 7.-С. 86-94.

57. Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топ-лив.-М.-Химия.-1979.-202 с.

58. Луис Ластра, Патрахальцев Н.Н. Разработка альтернативных методов организации рабочего процесса дизеля в условиях высокого-рья.//Двигателестроение.-1993.-№ 5.-С. 12-14.

59. Мазинг М. В., Патрахальцев Н.Н., Зауави Д.М. Совершенствование рабочего процесса дизеля насыщением топлива воздухом или газом. // Двигателестроение. 1995, № 3 С. 75 77.

60. Мамедова М.Д. Работа дизеля на сжиженном газе.-М,-Машиностроение.-1980. 60 с.

61. Медведев Е.В. Повышение эффективности неустановившихся режимов работы дизеля 8413/14 добавкой сжиженного нефтяного газа к топливу. Автореферат дисс. канд. техн. наук. 2004. 19 с.

62. Миселёв М.А., Левин Г.Х., Тихоненко С. Г. Роль маховых масс дизельной установки при переходном процессе разгона. // Двигателе-строение.-1984, № 5.-С. 11-12.

63. Неустановившиеся режимы поршневых и газотурбинных двигателей автотракторного типа. / Н.С. Ждановский, А.И. Ковригин, B.C. Шкрабак и др. Л.: Машиностроение, 1974.-224 с.

64. О влиянии остаточного давления на процессы топливоподачи в дизелях при неустановившихся режимах. / Н.Х. Дьяченко, Б.П. Пугачёв, Л.Е. Магидович и др. // Труды ЦНИТА.-1969, № 42.-С. 3-7.

65. Обеспечение качества транспортных двигателей. /М.А. Григорьев, В.А. Долецкий, В.Т. Желтяков, Ю.Г. Субботин. Том 1. М. 1998. ИПК изд. во стандартов. 630 с

66. Опыт проектирования и использования систем подачи ДМЭ в автомобильных дизелях. / Л.В. Грехов, А.И. Жердев, Н.А. Иващенко и др. // Автогазозаправочный комплекс +альтернативное топливо. 2004, № 6 (18). С. 60-62.

67. Особенности применения в автотракторном дизеле утяжелённых топлив с добавкой лёгких синтетических парафиновых углеводородов.

68. B.C. Азев, Г.Т. Газарян, А.Л. Лапидус и др. //Двигателестроение. 1990, №6.1. C. 24, 33-36.

69. Патрахальцев Н. Н. Дизельные системы топливоподачи с регулированием начального давления. // Двигателестроение.-1980, № 10.- С. 33-38.

70. Патрахальцев Н. Н. Повышение устойчивости равновесных режимов работы дизеля. // Сб. Повышен, экон. и эфф. поршн. и газотурб. дв. Сб. науч. труд. УДН. М. -1981. -С. 55-60.

71. Патрахальцев Н. Н. Аппаратура для газодизельного процесса. //Автомобильная промышленность. 1988, №7.-С. 16-17.

72. Патрахальцев Н.Н. Наддув двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие. М. Изд во РУДН. 2003. 320 с.

73. Патрахальцев Н. Н. Регулирование дизеля. (О физико химическом регулировании). // Грузовик &.Л-1998, № 2.-С. 19 - 22.

74. Патрахальцев Н. Н. Влияние остаточного давления на стабильность и устойчивость топливной аппаратуры дизеля. // ДВС. Межвед. науч. техн. сб. Харьков,- 1986, вып. 44.-С. 122-129.

75. Патрахальцев Н. Н. Влияние переходных процессов в топливной аппаратуре на динамические свойства дизеля. // Известия ВУЗов. «Машиностроение».-!987, № 4.-С. 65-70.

76. Патрахальцев Н.Н., Виноградский B.JI., Ластра Л.В. Корректирование скоростных характеристик дизеля при добавке сжиженного нефтяного газа к топливу. // Строительные и дорожные машины. 2002, № 4. С. 22-23.

77. Патрахальцев Н. Н., Виноградский В. Л., Ластра Л.А. Повышение эксплуатационных свойств дизеля изменением физико химических свойств топлива. // Строительные и дорожные машины. 2004, № 12. С. 32-33.

78. Патрахальцев Н. Н., Горбунов В. В., Гильермо Л. К. Сжиженный нефтяной газ для улучшения экологических качеств дизелей. // "Грузовик &", 1999, № 12. -С. 23 26.

79. Патрахальцев Н.Н., Казначевский В.Л., Медведев Е.В. Возможности продления моторесурса изношенного дизеля добавкой сжиженного нефтяного газа к основному топливу. //Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2004, № 2 (14). С. 10 12.

80. Патрахальцев Н. Н., Костиков А. В., А. Вальдеррама. Отключение цилиндров и циклов как способ повышения динамических качеств дизель генераторов. // Автомобильная промышленность. 2001, №.8. С 14-16.

81. Патрахальцев Н.Н., Луис Аитоиио Ластра. Компенсация снижения эффективности работы дизеля в условиях высокогорья путём добавки СУГ к основному топливу. //Автогазозаправочный комплекс и альтернативное топливо. 2004, № 6 (18). С. 17 20.

82. Патрахальцев Н.Н., Сааде Ю.Ж. Использование отходов биохимических, химических, микробиологических производств в качестве альтернативных топлив для дизелей. //Двигателестроение. 1995, № 3. С. 68 -70.

83. Патрахальцев Н. Н., Сааде 10. Ж. Способ организации рабочего процесса спирто дизеля. // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1993, №7-9. С. 105- 109.

84. Патрахальцев Н. Н., Санчес Л. В. А. Пути развития топливных систем для подачи в цилиндр дизеля нетрадиционных топлив. // Двигате-лестроение.- 1988, № 3. С. 11 -13.

85. Патрахальцев Н. Н., Стхапит Р. Р. Исследование возможности интенсификации впрыскивания топлива в дизель регулированием начального давления в нагнетательной магистрали. // Процессы в тепловых двигателях Сб. науч. труд. УДН.-1988.-С. 44-49.

86. Патрахальцев Н. Н., Шкаликова В.П., Русинов А.Р. Расширение возможностей использования природного газа для дизелей. //Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2005, № 1 (19). С. 38-41.

87. Патрахальцев Н.Н., Харитонов В. В., Бадеев А. А. Расширение диапазона скоростных режимов работы дизеля и повышение его динамических качеств. // Строительные и дорожные машины. 2005, № 9. С 24-27.

88. Патрахальцев Н. Н., Фомин А. В. Повышение эффективности пуска-разгона дизеля созданием начального давления топлива. // ДВС. Респ. межвед. науч. техн. сб.-Харьков.-Высшая школа.-1981.-С. 64-68.

89. Патрахальцев Н. Н., Эммиль М. В. К вопросу о переходных процессах в топливной аппаратуре и динамических свойствах дизеля. // Известия ВУЗов. «Машиностроение».-!988, № 12.-С. 62-65.

90. Патрахальцев Н. Н., Эммиль М. В., Козлов В. И. Экспериментальное исследование дизеля В-31, оснащённого системой отключения цилиндров. //ВЕСТНИК РУДН. 2004, № 1. С. 34 37.

91. Патрахальцев Н.Н., Эммиль М.В., Ластра Л.А. Регулирование дизеля изменением свойств топлива.// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000, № 8. С. 29 31.

92. Погодин С. И. Рабочие процессы транспортных турбопоршне-вых двигателей.-М.-Машиностроение.-1978.-312 с.

93. Полежаев Ю.В. Высокоэффективные и безопасные парогазовые установки. // Сб. науч. докл. IV международн. совещ. по проблемам энергоаккумулирования и экологии в машиностроении, энергетике и на транспорте. М. ИМАШ РАН. 2004. 472 с. С. 59 67.

94. Савельев Г. Альтернативное топливо в сельском хозяйстве. //АГЗК+АТ, 2006, № 1 (25). С. 64 70.

95. Санчес Л. В. А. Расширение ресурса дизельных топлив и совершенствование рабочего процесса дизеля применением альтернативных топлив, присадок и добавок к топливу. Автореферат дисс. .канд. техн. наук.-1988.-16 с.

96. Семёнов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. М.: Изд-во АН СССР, 1958.

97. Система топливоподачи газодизеля. / Н. Н. Патрахальцев, В. И. Куличков, О. В. Камышников и др. //Авт. св-во № 1770598.-1992.-Бюлл. №39.

98. Системы подачи альтернативных топлив в камеру сгорания дизеля. /В. И. Мальчук, В. И. Трусов, А. Ю. Дунин, М. О. Беликов //Сб. науч. Трудов МАДИ (ГТУ) «Поршневые двигатели и топлива в XXI веке». М. 2003. С. 53-67.

99. Снижение дымности отработавших газов дизеля ЯМЗ-238 введением в топливо нефтяного газа. /Г. С. Корнилов, В. В. Курманов, Н. Н. Патрахальцев и др.//Двигателестроение.-1991, № 6.-С. 51 52.

100. ИЗ. Сомов В. А., Лесников А. П. Физико-химическое регулирование процесса сгорания в дизеле путём оптимизации состава топлива. //Всесоюзн. науч.- техн. конфер. МВТУ. "Перспективы развития ДВС.". М.-1980.-С. 75-76.

101. Способ снижения дымности отработавших газов дизеля. /О.И. Жегалин, В.А. Куцевалов, В.И. Панчишный и др.//Авт. св-во № 1267034.1986. Бюлл. № 40.

102. Субботин В. И. Сб. науч. докл. IV международн. совещ. По проблемам энергоаккумулирования и экологии в машиностроении, энергетике и на транспорте. М. ИМАШ РАН. 2004.472 с. С. 4 9.

103. Теплонапряжённость деталей тракторных двигателей при работе на переменных режимах. /М.П. Зубиетова, Ю.П. Маковеев, М.К. Никольский и др. // Тракторы и сельхозмашины.-1974, № 5.-С. 7-8.

104. Толшин В.И. Форсированные дизели: переходные режимы, ре-гулирование.-М.: Машиностроение.-1993 .-199 с.

105. Толшин В.И., Ковалевский Е.С. Переходные процессы в дизель-генераторах. JI.: Машиностроение. Ленингр. отд.-1977.- 168 с.

106. Толшин В.И., Федин К.И. Оптимизация фаз газораспределения дизеля 6ЧН 25/34, предназначенного для плавучих кранов. // Двигателе-строение.-1995.-С. 35-37.

107. Топливная аппаратура для генерации горючей смеси с управляемыми физико химическими свойствами, / В.П. Гальченко, М.В. Бло-хин, А.Н. Зайцев и др. // Приложение № 1 к журналу Двигателестроение. 2003, № 2. С. 4.

108. Физическая энциклопедия. М.: Изд-во Советская энциклопедия. 1988. Т. 1. С 267.

109. Франк Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987.491 с.

110. Хачиян А.С. Применение различных топлив и энергетических установок в автомобилях будущего. // Двигателестроение, 2004, № 1. С. 28 -31.

111. Чулков П. В, Моторные топлива: ресурсы, качества, заменители. Справочник. М.: Политехника. 1998. 416 с.

112. Шкаликова В. П. Некоторые эксплуатационные характеристики работы двигателей на топливах с добавкой спирта.//Вестник РУДН.: Серия: инженерн. исследования. М. Изд-во РУДН. 2004, № 2 (9). С. 5 7.

113. Шкаликова В. П. Эксплуатационные материалы: топлива. Учебное пособие. М.: изд УДН. 1984. 62 с.

114. Шкаликова В. П., Митин М. А. Влияние металлоорганических присадок к стандартному дизельному топливу на выброс сажистых частиц с отработавшими газами двигателя. // Вестник РУДН. Серия: инженерные исследования. 2004, № 2. С 18 20.

115. Шкаликова В. П., Патрахальцев Н. Н. Применение нетрадиционных топлив в дизелях.-М. УДН.-1993.-61 с.

116. Эммиль М. В. Формирование регуляторных характеристик дизель генератора при регулировании отключением рабочих циклов. //Вестник РУДН. 2003, № 1. С. 56 - 58.

117. Эммиль М. В., Гришин Д. К. Динамические процессы дизель -генератора, регулируемого отключением циклов. //Вестник РУДН. 2001, № 1.С. 61-64.

118. Clark С. A., May М. P., Challen В. I. Transient testing of diesel engines. //SAE Techn. Pap. Ser.-1984, № 840348.-P.p. 1-10.

119. Goetz W. A., Petherick D., Topaloglu T. Performance and emissions of propane and natural gas and methanol fuelled bus engines.//SAE Technical pap. Ser.-1988,№ 880494.-p.l-12.

120. Gonian William. Use of natural gas as a primary vehicular fuel of public utility fleet.//SAE preprints.-№ 750074.-p.5.

121. John R., Edwards Wazd R. Engine control system for minimizingturbocharger lag including altitude and intake manifold air temperature compensation. // Pat. US № 6234149, МПК7 F02M59/20. (Cummins engine Co.).

122. Mabley P. В., Milles A. Y. Additives for compression ignition fuels. //State of the art.-XXI Fisita congress. Belgrade.-1986.-V.l, №865157.-p.l 391-1396.

123. Martin. J. Impruvements in transient diesel engine performances by electronic control of injection. //2nd Int. Conf. New Dev, Power-train and Chassis Eng., Strasbourg, 14-16.

124. Particulate emission characteristics from IDI diesel engine under transient operation. /Т. Inoue, H. Noguchi, K. Aoki etc. //SAE Techn. Pap. Ser. -1982 .-№ 82024.-4 p.p.

125. Preub U. Probleme und Tendenren bei der Bewertung instationarer Ranchverlanfe. //Kraftfahrzeugtechnik.-1989, 39, № 12.-C.360-363. (задержка сигн. дымн. по времени при НУР).

126. Timoney Seamus G. A revieu of ideas for impruving transient response in vehicle diesel engines. //SAE, Techn. Pap. Ser.-1986, № 960454.-7 p.p.

127. Tsunemoto H., Yamada Т., Ishitani T. The transient performance during acceleration in a passenger car diesel engine at the lower temperature operation. //SAE Techn. Pap. Ser.-1985, № 850113.-9 p.p.

128. Zeilinger K., Hussman A. W. The influence of transient conditions on the operation of an SI engine, especially with respect to exhaust emission. //SAEPrepr. S.a.-1984.-№ 750053.-7 p.p.

129. Walzer Peter. Dargestellt am Beisptel des Futomobils: Umwelt- und Energie-problematik. //KFZ-Betr. Automarkt. 1991, № 6. C.l 72 175.