автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Приспособленность газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и токсичности отработавших газов

На правах рукописи

ИВАНОВ Андрей Сергеевич

ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ ГАЗОДИЗЕЛЬНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ К НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМ УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ И МАССЕ ПЕРЕВОЗИМОГО ГРУЗА ПО РАСХОДУ ТОПЛИВА И ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 ДПР 2011

Тюмень 2011

4844639

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет» на кафедре «Эксплуатация автомобильного транспорта».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Анисимов Илья Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Певнев Николай Гаврилович

кандидат технических наук, доцент Ишкина Елена Геннадьевна

Ведущая организация: Тюменское управление технологического

транспорта и специальной техники №3' ООО «Газпром трансгаз Сургут»

Защита состоится «18» мая 2011 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.04 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского 38, зал имени А.Н. Косухина.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТюмГНГУ.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета, а также по e-mail: d_212_273_04@tsogu.ru

Автореферат разослан «17» апреля 2011 г.

Телефон для справок: (3452) 20-93-02

Ученый секретарь диссертационного совета

П.В. Евтин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Взаимосвязанные проблемы загрязнения окружающей среды, сбережения нефтяных ресурсов, увеличения грузооборота объясняют причину ежегодного роста парка газодизельных автомобилей.

Опыт использования автомобилей различных марок и моделей свидетельствует, что их показатели качества, такие как расход топлива и выбросы вредных веществ (ВВ) с отработавшими газами (ОГ), изменяются по-разному в переменных условиях эксплуатации в связи с различной приспособленностью автомобилей.

Грузовой автомобильный транспорт значительное время осуществляет работу по перевозке грузов в низкотемпературных условиях ввиду специфического географического расположения Российской Федерации. Основными факторами, влияющими на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ автомобилей при выполнении транспортной работы в низкотемпературных условиях эксплуатации, являются температура окружающего воздуха и масса перевозимого груза. Однако действующая система нормирования расхода топлива не учитывает уровень приспособленности автомобилей к фактическим условиям эксплуатации, а взимания платы за выбросы ВВ с ОГ не учитывает условия внешней среды, в которых израсходовано топливо.

Таким образом, исследования, направленные на установление закономерностей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей, и разработка на их основе путей сбережения топливно-энергетических ресурсов и снижения платы за выбросы ВВ с ОГ, являются актуальной научной задачей.

Данная работа соответствует Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации, тематическому плану госбюджетных НИР ТюмГНГУ.

Цель исследования - повышение эффективности эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях на основе выявления и практического использования закономерностей влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ сОГ.

Объектом исследования служит процесс изменения расхода топлива и содержания оксидов азота и сажи в ОГ газодизельных автомобилей при изменении температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза, а предметом исследования - этот процесс для газодизельных автомобилей конкретных марок и моделей.

Научная новизна работы:

- установлены закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей;

- выявлены закономерности изменения выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза;

- разработаны коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей;

- выявлены закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ.

Практическая ценность работы заключается в том, что использование результатов исследования позволяет повысить эффективность эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях за счет внедрения разработанных методик: «Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельных автомобилей» и «Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей».

На защиту выносятся:

- закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей;

- закономерности изменения выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза;

- коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей;

- закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ;

- математические модели с численными значениями их параметров, описывающие выявленные закономерности;

- пути практического использования результатов исследования.

Реализация результатов работы. На основании закономерностей, выявленных в результате проведенных исследований, разработаны «Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельных автомобилей» и «Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей» в низкотемпературных условиях эксплуатации». Разработанные методики и основные результаты исследования приняты к использованию в Тюменском управлении технологического транспорта и специальной техники №3 ООО «Газпром трансгаз Сургут». Данные Методики внедрены в ряде автотранспортных предприятий, а также используются в учебном процессе ТюмГНГУ при подготовке инженеров автотранспорт-

ных направлений и ТГСХА при подготовке инженеров по специальности «Механизация сельского хозяйства» специализации «Эксплуатация и сервис автотранспортных средств».

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2009, 2010 гг.); Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития евроазиатских транспортных систем» (Челябинск, ЮУрГУ, 2009, 2010 гг.); Региональной научно-практической конференции «Транспортный комплекс 2009, 2010» (Тюмень, ОАО «Тюменская ярмарка», 2009, 2010 гг.); Всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2009 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы эксплуатации систем транспорта» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2009 г.); IV заочной Международной научно-практической конференции «Система управления экологической безопасностью» (Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Проблемы функционирования систем транспорта» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2010 г.); на научных семинарах кафедры «Эксплуатация автомобильного транспорта» ТюмГНГУ (2008-2011 гг.).

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в 20 публикациях, из которых 3 опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников и приложений. Объем диссертации составляет 135 страниц текста, 26 таблиц, 39 рисунков, 168 использованных источников и 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационного исследования, излагается научная новизна, практическая значимость работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ состояния вопроса и сформулированы задачи исследования.

Большой вклад в развитие тематики по использованию различных видов топлив в ДВС внесли такие ученые как Е.В Бондаренко, 10.Н. Васильев, В.А. Вагнер, Л.Н. Голубков, C.B. Гусаков, К.Е. Долганов, В.И. Ерохов, Г.Н. Злотин, H.A. Иващенко, Р.З. Кавторадзе, В.Ф. Каменев, Г.М. Камфер, A.A. Капустин, В.А. Лиханов, В.Н. Луканин, Р.В. Малов, В.А. Марков, H.H. Патрахальцев, Н.Г. Певнев, В.И. Смайлис, В.М. Фомин, И.В. Хамов, A.C. Хачиян, А.П. Шайкин, Bändel W, Breshers R„ Buchner H., Furuhama S., Pischinger F. и др.

Изучением вопросов эксплуатации газобаллонных автомобилей занимались ВИМ, ВНИИГаз, НИИАТ, НИЦИАМТ, НГА, МАДИ (ГТУ), МГТУ (МА-

МИ), НАМИ, ПО «КамАЗ», ООО «Мобильгаз», Mercedes-Benz, RABA, Nissan, Caterpillar, SCANIA, Volvo, Cummins, СибГАДА (СибАДИ), ТюмГНГУ, ОГУ, а также другие организации и учреждения нашей страны и за рубежом. Рассмотрены нормативная документация, регулирующая выбросы ВВ от автотранспортных средств, и вопросы нормирования расхода топлива автомобилей.

Вопросами приспособленности автомобилей к различным условиям эксплуатации занимались И.А. Анисимов, А.Г. Белов, Е.В. Бондаренко, П.В. Ев-тин, Д.А. Захаров, В.Н. Карнаухов, С.Ю. Коваленко, Е.Р. Магарил, Л.Г. Резник, А.Г. Сопов, A.A. Турсунов, Э.З. Файзуллаев и др. Однако, они не затронули проблему приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза как по расходу топлива, так и по выбросам ВВ с ОГ.

Температура окружающего воздуха и масса перевозимого груза являются одними из определяющих факторов, приводящих к изменению расхода топлива и содержания ВВ в ОГ автомобилей в различных условиях эксплуатации. Данному вопросу посвящены работы П.Л. Браильчука, Д.П. Великанова, Б.В. Гольда, П.В. Евтина, Д.А. Захарова, Н.С. Захарова, В.И. Ерохова, В.Н. Иванова, Е.Г. Ишкиной, Р.В. Кугеля, Е.С. Кузнецова, Г.С. Лосавио, Р.З. Магарил, А.И. Море-ва, A.B. Николаенко, O.A. Новосёлова, Л.Г. Резника, A.A. Токарева, Е.А. Чуда-кова и других авторов. Но эти работы проводились на автомобилях с дизельными двигателями, а также бензиновыми, имеющими возможность работы на компримированном природном газе (КПГ), сжиженном природном газе, сжиженном нефтяном газе, и полученные результаты не могут быть применены к объекту данного исследования.

Изменение температуры воздуха и нагрузки на двигатель влияет на процесс смесеобразования и качество сгорания топлива, из чего следует, что содержание ВВ в ОГ при сгорании единицы топлива будет не одинаково. Это не учитывается в действующих Инструктивно-методических указаниях по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды.

При выполнении транспортной работы автомобилем в низкотемпературных условиях могут изменяться как температура окружающего воздуха, так и масса перевозимого груза. Однако в действующих Методических рекомендациях «Нормы расхода топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте» не в полной мере учитывается степень влияния каждого из этих факторов на выходной параметр, что в итоге приводит к необъективным результатам.

Ведущими специалистами в области эксплуатации автомобильного транспорта предлагались показатели приспособленности автомобиля как по расходу топлива, так и по выбросам ВВ с ОГ. Однако в них не установлена зависимость изменения коэффициентов приспособленности автомобиля по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ при изменении фактической температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза, а также по выбросу ВВ с ОГ на единицу расходуемого автомобилем топлива.

На основании проведенного анализа ранее выполненных исследований для достижения поставленной в диссертационной работе цели необходимо решить следующие задачи:

1. Установить закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей.

2. Выявить закономерности изменения выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза.

3. Разработать коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей.

4. Выявить закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ.

5. Определить вид математических моделей с численными значениями их параметров, описывающих выявленные закономерности.

6. Разработать пути практического использования результатов исследования.

Вторая глава посвящена аналитическим исследованиям. Исследования проводились согласно общей методике исследований.

В результате аналитических исследований в качестве рабочей гипотезы приняты двухфакторные аддитивные математические модели, описывающие закономерности изменения расхода топлива (СФ), выбросов сажи (Мс) и оксидов азота (Л/\о,) с ОГ при изменении температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза:

0ф=С0+а-{{0„т-,фУ+А-у, л(м3)/100км (1)

Мс = МсМ +Ь--1ф)2 + В■ у, г/ч (2)

МЫОх = Мыох(/0.70) + с' ('«- "■'фТ + С ■ У' г/ч (3)

минимальный расход топлива, л(м3)/100км; оптимальная температура окружающего воздуха, °С; фактическая температура окружающего воздуха, °С; коэффициент статического использования грузоподъемности;

минимальные массовые выбросы сажи, г/ч; минимальные массовые выбросы оксидов азота, г/ч; параметры чувствительности к изменению температуры воздуха соответственно по расходу топлива, выбросам сажи и ИО„ л(м3)/(100км-°С2), г/(ч-°С);

параметры чувствительности к изменению массы груза соответственно по расходу топлива, выбросам сажи и NО„ л(м3)/100 км, г/ч.

где С„

Iопт

Ч

У

Маю.уО), -

Мм0х(10,у0) -

а,Ь, с -

А, В, С -

Для объективного подхода к взиманию платы за выбросы ВВ с ОГ важной задачей является выявление закономерностей изменения выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива автомобилей. Для выявления закономерности изменения массовых выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза выдвинута рабочая гипотеза:

Муд=М0+<1-(ф+В-г, г/кг(м3) (4)

где МУд - удельный массовый выброс ВВ с ОГ, г/кг(м3);

М„ - минимальный удельный массовый выброс ВВ с ОГ, г/кг(м3);

О - параметры чувствительности к изменению соответственно температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза по удельным массовым выбросам ВВ с ОГ, г/(кг(м3)-°С), г/(кг(м3).

Чтобы учесть влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза при объективном нормировании расхода топлива, необходимо ввести следующие коэффициенты:

1) коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающего воздуха на расход топлива:

V а\1о»т ~'ф) /¡ГЧ

Т=—1-£—;—' ^

2) коэффициент, учитывающий влияние массы перевозимого груза на расход топлива:

Кг= , А'\ А • (6)

Повышение эффективности грузоперевозок можно обеспечить путем оптимизации уровня приспособленности автомобилей к фактическим условиям эксплуатации. Для количественной оценки приспособленности можно использовать коэффициент приспособленности, показывающий, во сколько раз значение показателя эффективности в данных условиях отличается от своего номинального значения.

Приспособленность автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива определяется по зависимости, предложенной проф. Л.Г. Резником:

(7)

IГф

где С/1 - расход топлива в стандартных условиях эксплуатации автомобиля при ¡ф =25° С и у = \, л(м3)/100км;

Сф - фактический расход топлива, л(м3)/100км.

Оценить приспособленность автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по выбросам ВВ с ОГ при выполнении транспортной работы предлагается, используя следующую зависимость:

.к

(8)

где МуД - удельные массовые выбросы ВВ с ОГ в стандартных условиях эксплуатации автомобиля при 1Ф = 25° С и у = 1, г/кг(м3);

МуД - фактическое значение удельных массовых выбросов ВВ с ОГ, г/ кг(м3).

Для выявления закономерностей изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ предложены следующие математические модели:

(9)

Аш=Атт)-/-1ф-Р-у, (10)

где Ав(опт) - оптимальный коэффициент приспособленности по расходу топлива;

Авв(о„т) - оптимальный коэффициент приспособленности по выбросам ВВ с ОГ;

е - параметр чувствительности к изменению температуры окру-

жающего воздуха по коэффициенту приспособленности по расходу топлива, 1/°С2;

/ - параметр чувствительности к изменению температуры окру-

жающего воздуха по коэффициенту приспособленности по выбросам ВВ с ОГ, 1 /°С;

Е,Р - параметры чувствительности к изменению массы перевозимого груза по коэффициентам приспособленности соответственно по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ.

Адекватность предложенных моделей будет выявляться при проведении исследований. До этой проверки полученные математические модели рассматриваются как рабочие гипотезы.

Третья глава посвящена методикам экспериментальных исследований.

Эксплуатационные испытания проводились на грузовых автомобилях Ка-мАЗ-5320 и Урал-4320 в период с 2007 по 2010 гг. На автомобилях установлен газодизельный двигатель КамАЗ-7409.10. Конструктивной особенностью данных автомобилей является то, что температура поступающего в двигатель воздуха равна температуре окружающего воздуха. Измерения температуры окружающего воздуха проводились при нагреве охлаждающей жидкости до рабочего значения. Измерение расхода топлива автомобилей производилось согласно ГОСТ 20306-90. Исключения составили требования к температуре окружающего воздуха и массе перевозимого груза, которые изменялись исходя из плана проведения эксперимента.

Согласно методике, экспериментальные исследования проводились при следующих условиях:

- автомобиль двигался по междугородней автомобильной дороге с ровным сухим асфальтобетонным покрытием на участке г. Тюмень - г. Ишим;

- пробег автомобиля 20 км;

- скорость движения автомобиля была принята постоянной 70 км/ч, т. к. обработка тахографических записей на регистрационных листках в количестве 176 шт. показала, что на исследуемых междугородних участках движения грузовых автомобилей средняя скорость движения составила 71,4 км/ч;

- диапазон измеряемых температур окружающего воздуха - от плюс 26,2 °С до минус 38,3 °С;

- нагрузка на двигатель обеспечивалась изменением массы перевозимого груза, выраженной через коэффициент статического использования грузоподъемности у, от нуля до номинального значения (согласно нормативно-технической документации на автомобиль);

- измерение расхода дизельного топлива (ДТ) производилось методом «доливки бака до полного» с применением электронных весов ВНМ-З/ЗО;

- измерение расхода КПГ производилось методом «падения давления по манометру» с использованием справочных таблиц по РД 3112199-1095-03;

- измерение объемной концентрации выброса оксидов азота (МОх) с ОГ автомобиля, установленного на площадке контрольно-технического пункта, производилось газоанализатором ГИАМ-27-04 с блоком восстановителя БВ-1 при работе двигателя без нагрузки с частотой вращения коленчатого вала 2000 мин"1. Пересчет объемной концентрации выброса АЮх, приведенной к N02, в массовую производился с учетом данных по действительным расходам воздуха и топлива, мощности двигателя, параметрам окружающей среды (барометрическое давление, температура, относительная влажность). Для этого, по полученным данным о расходах топлива автомобилей, был произведен тепловой расчет двигателя при его работе по дизельному циклу (ДЦ) и газодизельному (ГДЦ);

- измерение дымности ОГ производилось дымомером ИНА-109 согласно ГОСТ 17.2.2.01-84. Перевод дымности ОГ в массовую концентрацию сажи производился с использованием справочных таблиц;

- измерение температуры окружающего воздуха и температуры воздуха на входе в двигатель производилось термометром «СЬесИешр 1»;

- давление и влажность окружающего воздуха определялись по баротермогиг-рометру «БМ-2».

В результате проведения экспериментальных исследований по оценке выбросов ВВ с ОГ автомобилей и сравнения полученных данных с результатами аналитического расчета установлен достаточно высокий уровень сходимости данных. Расхождение в значениях по выбросу ЫОх варьируется в интервале 4... 13%, выбросу сажи 3...11%, но, в целом, характер изменения распределения точек имеет аналогичную зависимость. В связи с этим, содержание ВВ в ОГ

определялось аналитическим путем по широко апробированным методикам В.А. Звонова, Я.Б. Зельдовича, В.А. Лиханова, Р.В. Малова, Н.Ф. Разлейцеса и др. на основании действительных значений расхода топлива для установившегося движения автомобилей со скоростью 70 км/ч в низкотемпературных условиях при изменении массы перевозимого груза.

В четвертой главе представлены результаты исследований и проведён их анализ. Обработка экспериментальных данных с целью определения уровней адекватности математических моделей и установления численных значений их параметров проводилась на ЭВМ с использованием программных пакетов «Microsoft Excel», «Regress 2.5», «Statistica 6».

Величина запальной дозы ДТ при работе автомобилей по ГДЦ в диапазоне температур окружающего воздуха от плюс 26,2 до минус 38,3 °С, коэффициента использования грузоподъемности от 0 до 1 изменялась от 0,1 до 0,3 л/100км, и на графических зависимостях она не указана.

В результате обработки экспериментальных данных по влиянию температуры воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы сажи и NOx получены графические зависимости, представленные на рис. 1-3.

q If 4

Урц.

er- 1 ОДТ ДКЛГ [

с*

4 -tr

Т-, { tг-

КамА* -4-

- - ч

1' Г и - -

л

v " 1 ¿--Л

-40 -35 .30 -25 -20 -19 -10 -5 0 5 10 15 20 Температура окружающего воздуха, °С

1,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,

Коэффициент использования грузоподъемности {у)

Рисунок 1. Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива автомобилей.

При понижени температуры воздуха от 0 до минус 38 °С нарушается процесс смесеобразования и интенсификации сгорания дизельного топлива, а полнота сгорания КПГ остается практически неизменной. С понижением температуры окружающего воздуха повышается вязкость дизельного топлива, ухудшается его способность к распылению и испарению, понижается температура в конце такта сжатия, увеличивается скорость нарастания давления и, как следствие, происходит неполное сгорание топлива. Газообразное топливо практически не меняет своих физико-химических свойств при понижении температуры воздуха, качество его распыливания и интенсификация сгорания изменяются слабо, поэтому сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит более полное и эффективное. В связи с этим, для преодоления сил сопротивления движению автомобиля, двигателю при работе по газодизельному циклу требуется затратить меньшее количество работы, что в итоге приводит к снижению расхода топлива.

Увеличение температуры поступающего в двигатель воздуха свыше 11...17 °С, как при работе двигателя по дизельному циклу, так и газодизельному, приводит к ухудшению наполнения цилиндров двигателя и понижению среднего индикаторного давления, и, как следствие, топливная экономичность снижается. В диапазоне отрицательных температур воздуха расход ДТ увеличивается по сравнению с расходом КПГ, а при положительных температурах - наоборот.

Математические модели, описывающие закономерности изменения расхода топлива с численными значениями их параметров, имеют вид: - КамАЭ-5320:

= 23,3 + 2,4 • 10 3 - (17 - )2 + 5,0-^л/ЮОкм (11)

= 20,9 +1,7 • 10"3 • (14 - 1ф )2 + 4,8 ■ у, м3/100км (12)

- Урал-4320:

От = 28,7+3,1 • 10"3 • (15 - 1ф У + 3,9 у, л/100км (13)

Сщ = 26,7 + 2,7 • 10 3 • (11 - гф )2 + 3,4 у. м3/100км (14)

40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 0 0.1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0.8 0,9 1

Температура окружающего воздуха, °С Коэффициент использования грузоподъемности (у)

Рисунок 2. Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на выбросы ЫОх с ОГ автомобилей. Понижение температуры поступающего в двигатель воздуха приводит к снижению температуры рабочего цикла двигателя, что обуславливает снижение выбросов оксидов азота в связи с термической природой их образования. Однако при газодизельном процессе теплота сгорания рабочей смеси больше, чем при работе двигателя по дизельному процессу, и, следовательно, температура сгорания рабочей смеси выше, что приводит к некоторому увеличению концентрации оксидов азота в ОГ.

Математические модели, описывающие закономерности изменения выбросов ЫОх с ОГ с численными значениями их параметров, имеют вид: - КамАЭ-5320:

МтхШ = 242,3 + 5,5 • 10'Ч- 33 - 1ф )2 + 257,9 • у, г/ч (15)

=254,5 + 5,8-10'2-(-34-^)2 +260,2-у, г/ч (16)

• Урал-4320:

Мш1хДП =286,5 + 5,6 10 2 .(~31-^)2 +323,1 • у, г/ч Мт гт = 299,1 + 5,7 • 10'2 • (- 33 - ¡ф )2 + 324,8 • у. г/ч

(17)

(18)

_| 1 ■ -37 *С

и г-<

___ гт; <1

► - - *" ~ 1—д

> ячАЗ 1

\

-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 Температура окружающего воздуха, °С

0,1 0,2 0,3 0,4 0.5 0,8 0,7 0,8 ОЛ Коэффициент использования грузоподъемности {-/)

Рисунок 3. Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на выбросы сажи с ОГ автомобилей.

Меньшее содержание сажи при работе двигателя по газодизельному циклу можно объяснить тем, что более высокая теплота сгорания рабочей смеси, по сравнению с дизельным процессом, приводит к более полному сгоранию топлива, и, следовательно, несгоревших твердых углеродных частиц (основного компонента сажи) остается меньше.

При увеличении массы груза разность между выбросами сажи в дизельном и газодизельном циклах возрастает, т.к. прн работе двигателя в газодизельном цикле увеличивается относительное замещение газом дизельного топлива, используемого в качестве запальной дозы, поскольку ее цикловая подача остается постоянной, а регулирование нагрузки осуществляется изменением количества подаваемого в цилиндры двигателя природного газа.

Снижение массового выброса сажи с О Г при понижении температуры воздуха связано с увеличением весового заряда и коэффициента избытка воздуха в цилиндре. Абсолютная концентрация кислорода в камере сгорания возрастает, что способствует быстрому и более полному сгораншо топлива.

Математические модели, описывающие закономерности изменения выбросов сажи с ОГ с численными значениями их параметров, имеют вид:

- КамАЭ-5320:

Мс_дц =65,9 + 1,210"2 (-26-г0)2 +24,6-7, г/ч (19)

:27,8 +1,0■ 10~2 • (-29- 1ф)2 +9,5-у, г/ч

М с-гдц

Урал-4320:

МГ_гтт, -

(20)

90,3 +1,2 • 10~2 • (- 24 - 1ф )2 + 33,9 ■ у, г/ч = 41,2 +1,1 10~2 • (— 28 — )2 +8,1 ■ у. г/ч

(21)

мс-гт = 41,2 + 1,1 10 ' ■(-2Ъ-1фУ +8,1 у. г/ч (22)

Зависимость изменения удельных выбросов ВВ с ОГ при изменении температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза представлена

на рис. 4. В газодизельном цикле расчет выбросов ВВ с ОГ произведен с учетом запальной дозы дизельного топлива.

Температура окружающего воздуха, °С Коэффициент использования грузоподъемности (у)

Рисунок 4. Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на удельный выброс ВВ с ОГ автомобилей.

Удельный массовый выброс ВВ с ОГ при понижении температуры окружающего воздуха снижается, несмотря на увеличение расхода как дизельного топлива, так и природного газа. Температура воздуха оказывает большее влияние на изменение содержания сажи и оксидов азота в ОГ, чем на количество расходуемого при этом топлива.

Математические модели, описывающие закономерности изменения удельных выбросов ВВ с ОГ с численными значениями их параметров, имеют вид:

- КамАЗ-5320:

Муд.щ =27,8 + 0,32-^+11,4-у, г/кг (23)

Муд_гш = 20,6 + 0,24-^+9,0-у, г/м3 (24)

- Урал-4320:

Муд_т = 26,2 + 0,26+14,4-/, г/кг (25)

Муд_гдц = 18,2 + 0,19 ■ 1ф +10,7 • у. г/м3 (26)

По результатам расчетов построены графические зависимости изменения коэффициентов приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ, которые представлены на рис. 5 и 6.

Температура окружающего воздуха, °С Коэффициент использования грузоподъемности (у)

Рисунок 5. Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на коэффициент приспособленности по расходу топлива.

-40 -39 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 30 25 30 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.3 О,В 1

Температура окружающего воздуха, °С Коэффициент использования грузоподъемности

Рисунок 6. Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на коэффициент приспособленности по выбросам ВВ с ОГ.

Разную приспособленность автомобилей с одинаковыми двигателями можно объяснить различной компоновкой автомобилей, а также разной компоновкой их подкапотного пространства.

Математические модели, описывающие закономерности изменения коэффициентов приспособленности с численными значениями их параметров, имеют вид:

- КамАЭ-5320:

Ас_м = 1,19-0,84-10~4 -(п - Г^)2 -0,18 - у, (27)

А-гдц = 1.21 -0,59 10 4 (18-(44)2 -0,21 • у, (28)

Авв_ш =1,95-1,14-10 2-1ф-0,69-у, (29)

Авв_гш =1,96-1,16-10 2 -0,71-у, (30)

- Урал-4320:

Ас_щ =1,13-0,81-10 4 Об-^)2-0,12-у, (31)

Ас-гдц = 1,14-0,78-10"-Оз-^)2-0,11-у, (32)

Ав.т = 1,99-1,11 10 2 ^-0,79-у, (33)

Ат_гт =2,07-1,12-10^-^-0,87-у. (34)

Численные значения коэффициентов множественной корреляции для моделей (11-34) составили 0,94...0,98, коэффициентов детерминации -0,88...0,96, что указывает на достаточную полноту учета факторов в моделях. Значения дисперсионного отношения Фишера, полученные на основе экспериментальных данных, больше табличных значений И-критерия для доверительной вероятности 0,95, что свидетельствует об адекватности многофакторных моделей результатам эксперимента.

Таким образом, обработка результатов экспериментальных исследований позволила доказать адекватность установленных математических моделей и определить численные значения входящих в них параметров.

В пятой главе изложены пути практического использования результатов исследования и произведена оценка их эффективности.

На основании полученных результатов исследования разработаны: «Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельных автомобилей», «Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей».

Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива позволяет учесть уровень приспособленности автомобилей к изменению температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза, а также их влияние на формирование расхода топлива свыше базового значения.

Согласно рекомендациям Минтранса России норма расхода топлива грузовых автомобилей рассчитывается следующим образом:

а = 0,01 • (Н„ ■ 5 + • О, • 5„)■ (1 + 0,01£>), л(м3) (35)

где ()„ - нормативный расход топлива, л;

Ншп - норма расхода топлив на пробег автомобиля или автопоезда в снаряженном состоянии без груза, л(м3)/100 км;

5 - пробег автомобиля или автопоезда, км;

Ну/ - норма расхода топлива на транспортную работу, л(м3)/100 т.км;

Бгр - масса груза, т;

Бгр - пробег с грузом, км;

£> - поправочный коэффициент (суммарная относительная надбавка или снижение) к норме, %.

Нормируемое значение расхода топлива автомобилей с учетом корректирующих коэффициентов по предлагаемой методике имеет вид:

а =0,01

' К

л.

1 + 0,01 Кк0Р ■ Кг + £О, , л(м ) (36)

где ККор - корректирующий коэффициент;

Уд ~ суммарная относительная надбавка, учитывающая условия рабо-' ты автомобиля, за вычетом надбавки, связанной с температурой окружающего воздуха, %. Корректирующий коэффициент имеет вид:

1

0,01-4

-100. (37)

Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы вредных веществ включает: определение дифференцированного коэффициента, корректирующего плату за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей; расчет платы за выбросы ВВ с ОГ с учетом корректирующего коэффициента.

В суммарном массовом выбросе ВВ с ОГ в дизельных двигателях на долю сажи и оксидов азота приходится 65%. Однако в процессе эксплуатации автомобилей не учитываются условия, при которых расходуется это количество топлива.

Величина дифференцированного коэффициента (Кд), корректирующего

плату за выбросы сажи и оксидов азота с ОГ газодизельных автомобилей, является обратной величиной коэффициента приспособленности по выбросам вредных веществ с отработавшими газами (Alw) [ТюмГНГУ]:

(38)

лвв

Удельная плата за выбросы ВВ с ОГ, образующихся при сжигании 1 тонны 1-го вида топлива, с учетом уровня приспособленности автомобиля к фактическим условиям эксплуатации по выбросам ВВ с ОГ запишется в следующем виде:

У, = (0,35• Я,- ■ 7) + 0,65• II, ■ТгКд)■ К„„ф ■ К, ■ Кгор, руб. (39)

где 0,35 - коэффициент, отражающий количество массовых выбросов ВВ, за исключением выбросов сажи и оксидов азота в ОГ автомобиля;

Я, - базовый норматив платы за выбросы ВВ с ОГ, образующихся при использовании 1 тонны топлива в размерах, не превышающих предельно допустимые значения выбросов, руб.;

Ti - количество /-го вида топлива, расходуемого автомобилем, тонн (тыс. м3);

0,65 - коэффициент, отражающий количество массовых выбросов сажи и оксидов азота в ОГ автомобиля;

К„„ф - коэффициент, учитывающий инфляцию;

Kj - коэффициент экологической значимости района РФ;

Кгор - коофф| и и icin , у п пывшощий ушли и эксплуагш и ш (в i ороде, за городом).

Экономический эффект от внедрения результатов исследования достигается за счет более объективного подхода к нормированию расхода топлива и взиманию платы за выбросы ВВ с ОГ относительно действующих нормативов, поскольку он позволяет дифференцированно корректировать норму и плату путем учета фактических условий эксплуатации и приспособленности автомобилей к этим условиям. Экономия денежных средств от применения разработанных Методик для газодизельного автомобиля КамАЗ-5320 составляет в условиях представительного пункта умеренно-холодного климатического района (г. Тюмень) при эксплуатации по дизельному циклу - 8042 руб., по газодизельному циклу - 9726 руб. на один автомобиль в течение зимнего периода (5,5 месяцев), для газодизельного автомобиля Урал-4320 при эксплуатации по дизельному циклу - 6292 руб., по газодизельному циклу - 8317 руб.

Для удобства практического использования результатов исследования разработан программный продукт «GasNorms». Программа работает в любой операционной среде «Windows», имеет максимально простой интерфейс, позволяет рассчитать норму расхода топлива автомобиля и плату за выбросы ВВ с ОГ при выполнении транспортной работы в низкотемпературных условиях. Программа может быть реализована на любом предприятии, использующем газодизельные автомобили и осуществляющем нормирование расхода топлива, а, следовательно, плату за выбросы ВВ с ОГ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена научно-практическая задача повышения эффективности эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях на основе выявления и практического использования закономерностей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ.

2. Установлены закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей. В диапазоне отрицательных температур воздуха расход дизельного топлива увеличивается по сравнению с расходом природного газа до 9%, а при положительных температурах наоборот, расход газа возрастает до 3%. Понижение температуры воздуха и массы перевозимого груза приводит к снижению массовых выбросов сажи и оксидов азота с ОГ при работе автомобилей, как но дизельному, так и газодизельному циклу. Выбросы сажи снижаются до 26%, оксидов азота до 54%.

3. Выявлены закономерности изменения количества выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза. Удельный выброс ВВ с ОГ на единицу расходуемого топлива у автомобилей КамАЗ-5320 и Урал-4320 при работе по газодизельному циклу на 14...33% меньше, чем по дизельному.

4. Разработаны коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей свыше базового значения при выполнении транспортной работы в низкотемпературных условиях. При эксплуатации автомобиля КамАЗ-5320 по газодизельному процессу с полной загрузкой при температуре воздуха минус 37°С влияние температуры воздуха на увеличение расхода топлива свыше базового значения составило 59%, массы груза 41%.

5. Выявлены закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ. При понижении температуры окружающего воздуха до минус 38 °С приспособленность автомобилей КамАЗ-5320 и Урал-4320 по расходу топлива при работе по газодизельному циклу увеличивается на 6... 18% по сравнению с дизельным циклом. Приспособленность автомобиля КамАЗ по выбросам ВВ с ОГ к изменению температуры воздуха на 3...11% больше, чем у Урала, но к изменению массы перевозимого груза оба автомобиля приспособлены практически одинаково.

6. Определены виды математических моделей с численными значениями их параметров, описывающих выявленные закономерности. Расход топлива, выбросы ВВ с ОГ, коэффициент приспособленности по расходу топлива газодизельных автомобилей при изменении температуры воздуха описываются квадратичными моделями приспособленности, а при изменении массы груза

линейными моделями. Удельные выбросы ВВ с ОГ и коэффициент приспособленности автомобилей по выбросам ВВ с ОГ как при изменении температуры воздуха, так и массы груза описываются линейными моделями приспособленности. Численные значения коэффициентов множественной корреляции для моделей составили 0,94...0,98, коэффициентов детерминации - 0,88...0,96, что указывает на достаточную полноту учета факторов в моделях.

7. Разработаны «Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельными автомобилями» и «Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельными автомобилями» в низкотемпературных условиях эксплуатации. Экономический эффект от внедрения результатов исследования для газодизельного автомобиля КамАЭ-5320 составляет в условиях представительного пункта умеренно-холодного климатического района (г. Тюмень) при эксплуатации по дизельному циклу - 8042 руб., по газодизельному циклу - 9726 руб. на один автомобиль в течение зимнего периода (5,5 месяцев), для газодизельного автомобиля Урал-4320 при эксплуатации по дизельному циклу - 6292 руб., по газодизелыюму циклу - 8317 руб.

Основные положения и результаты диссертации отражены в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Иванов, A.C. Исследование влияния низкотемпературных условий эксплуатации на расход топлива газодизельных автомобилей / A.C. Иванов // Производственно-технический журнал «Грузовое и пассажирское автохозяйство», 2009,№12.-С. 24-26.

2. Иванов, A.C. Токсичность газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации / И.А. Анисимов, A.C. Иванов // Научно-технический журнал «Транспорт Урала», 2010, №1. - С. 83 - 85.

3. Иванов, A.C. Исследование экологических показателей газодизельных автомобилей при выполнении транспортной работы в низкотемпературных условиях эксплуатации / И.А. Анисимов, A.C. Иванов // Производственно-технический журнал «Грузовое и пассажирское автохозяйство», 2011, №3. - С. 61-64.

В прочих источниках:

4. Иванов, A.C. Топливная экономичность газодизельных автомобилей при выполнении транспортных работ в суровых условиях эксплуатации [Текст] / A.C. Иванов, И.А. Анисимов // Прогрессивные технологии в транспортных системах: Сборник материалов IX Российской науч.-практ. конф. - Оренбург: ОГУ, 2009.-С. НО - 113.

5. Чикишев, Е.М. Стимулирование перевода автотранспортных средств на компримированный природный газ [Текст] / Е.М. Чикишев, И.А. Анисимов, A.C. Иванов // Проблемы и достижения автотранспортного комплекса: Мате-

риалы VII Всероссийской науч.-техн. коиф. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. -С. 185- 187.

6. Чикишев, Е.М. К вопросу весомости эксплуатационных факторов, влияющих на топливную экономичность и экологичность автомобиля [Текст] / Е.М. Чикишев, A.C. Иванов, И.А. Анисимов // Нефть и газ Западной Сибири: Материалы Всероссийской науч.-техн. конф. Т.1. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. -С. 269 - 272.

7. Иванов, A.C. К вопросу о влиянии низкотемпературных условий эксплуатации на расход топлива и токсичность отработавших газов автомобилей [Текст] / A.C. Иванов, И.А. Анисимов, Е.М. Чикишев // Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем: материалы Междунар. науч,-практ. конф. - Челябинск: ЮУрГУ, 2009. - С. 225 - 227.

8. Иванов, A.C. Математическое моделирование влияния суровых условий эксплуатации газобаллонных автомобилей на токсичность отработавших газов [Текст] / И.А. Анисимов, A.C. Иванов, Е.М. Чикишев // Интерстроймех-2009: Материалы междунар. науч.-техн. конф. - Бишкек: Кырг. гос. ун-т. стро-ит-ва, трансп. и архит., 2009. - С. 313 - 317.

9. Иванов, A.C. Установление вида математической модели влияния суровых условий эксплуатации на коэффициент приспособленности газобаллонных автомобилей по токсичности отработавших газов [Текст] / И.А. Анисимов, A.C. Иванов, Е.М. Чикишев // Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта: Материалы II Междунар. науч.-практ. конф. - Иркутск: ИрГТУ, 2009. - С. 225 - 231.

10. Иванов, A.C. Исследование влияния низкотемпературных условий эксплуатации газодизельных автомобилей на дымность отработавших газов [Текст] / A.C. Иванов, И.А. Анисимов И Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования: Материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. - Омск: СибАДИ, 2009.-С. 209-212.

11. Иванов, A.C. Оценка приспособленности газобаллонных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по токсичности отработавших газов [Текст] / И.А. Анисимов, A.C. Иванов, Е.М. Чикишев II Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин: Материалы Междунар. науч.-технич. конф. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - С. 21 - 25.

12. Чикишев, Е.М. Взимание платы за загрязнение окружающей среды газобаллонными автомобилями [Текст] / Е.М. Чикишев, A.C. Иванов // Проблемы эксплуатации систем транспорта: Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - С. 315 - 319.

13. Иванов, A.C. К вопросу необходимости дифференцированного корректирования норм расхода топлива газобаллонными автомобилями [Текст] / A.C. Иванов, И.А. Анисимов, Е.М. Чикишев // Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин: материалы Междунар. науч.-технич. конф. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - С. 135 - 140.

14. Иванов, A.C. Оценка приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по расходу топлива [Текст] / И.А. Анисимов, A.C. Иванов // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Междунар. науч.-технич. конф. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2010.-С.7 - 11.

15. Иванов, A.C. Определение скоростного режима движения автомобиля в условиях эксплуатации по междугородней дороге [Текст] / A.C. Иванов, И.А. Анисимов // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Междунар. науч.-технич. конф. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2010. - С. 117120.

16. Иванов, A.C. Исследование совместного влияния низкотемпературных условий эксплуатации и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей [Текст] / A.C. Иванов, И.А. Анисимов // Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Челябинск: ЮУрГУ, 2010. - С. 110 - 117.

17. Иванов, A.C. Оценка выбросов оксидов азота газодизельным автомобилем в низкотемпературных условиях эксплуатации [Текст] / A.C. Иванов, И.А. Анисимов // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Междунар. науч.-технич. конф. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2010. - С. 120125.

18. Иванов, A.C. Оценка выбросов сажи газодизельным автомобилем в низкотемпературных условиях эксплуатации [Текст] / A.C. Иванов, И.А. Анисимов // Система управления экологической безопасностью: Сборник трудов 4-ой заочной Междунар. науч.-практ. конф. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2010, Т.1.-С. 175- 180.

19. Иванов, A.C. К вопросу необходимости дифференцированного корректирования платы за выбросы вредных веществ в атмосферу газобаллонными автомобилями [Текст] / A.C. Иванов, Е.М. Чикишев, И.А. Анисимов // Система управления экологической безопасностью: Сборник трудов 4-ой заочной Междунар. науч.-практ. конф. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2010, Т. 1. - С. 169 -175.

20. Иванов, A.C. Приспособленность газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации / A.C. Иванов, И.А. Анисимов // Производственно-технический журнал «Автотранспорт: эксплуатация, обслуживание, ремонт», 2010, №6. - С. 26 - 28.

Подписано в печать 14.04.2011. Формат 60x90 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 106

Библиотечно-издательский комплекс государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет». 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.

Типография библиотечно-издательского комплекса 625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Физико-химические и эксплуатационные свойства дизельного топлива и газов, применяемых в качестве моторного топлива

1.2 Перспективы использования газобаллонных автомобилей, работающих на компримированном природном газе в России и за рубежом

1.3 Особенности эксплуатации автомобилей в низкотемпературных условиях

1.4 Математические модели приспособленности автомобилей к условиям эксплуатации

1.5 Оценка приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по расходу топлива и токсичности отработавших газов

1.6 Оценка суровости низкотемпературных условий эксплуатации автомобилей

1.7 Нормирование расхода топлива на автомобильном транспорте

1.8 Плата за выбросы вредных веществ с отработавшими газами автомобилей

1.9 Выводы по первой главе и постановка задач исследования

2 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Постановка проблемы

2.2 Общая методика исследования

2.3 Установление вида математических моделей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей

2.4 Установление вида математических моделей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей

2.5 Установление вида математической модели изменения массовых выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза

2.6 Разработка коэффициентов, учитывающих влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей

2.7 Оценка приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза

2.8 Установление вида математических моделей изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Методика проведения эксплуатационных испытаний

3.2 Обоснование выбора транспортных средств для проведения исследований

3.3 Определение скоростного режима движения грузового автомобиля в условиях эксплуатации по междугородней дороге

3.4 Приборы и оборудование, применяемые в работе

3.4.1 Газоанализатор отработавших газов дизельных двигателей ГИАМ-27-04 с блоком восстановителя БВ

3.4.2 Измеритель переносной непрозрачности отработавших газов автомобилей ИНА—

3.4.3 Термометр С11еск1етр

3.4.4 Баротермогигром етр БМ

3.4.5 Газонаполнительная колонка ДЕБЮТ- 1С

3.5 Методика проведения испытаний по определению выбросов оксидов азота и дымности отработавших газов

3.6 Оценка погрешности измерения расхода топлива

3.7 Оценка погрешности измерения выброса вредных веществ с отработавшими газами

3.8 Расчета массовых выбросов вредных веществ с отработавшими газами

4 РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ

4.1 Влияние температуры окружающего воздуха и скорости движения автомобиля на температуру воздуха на входе в двигатель

4.2 Результаты эксперимента и аналитического расчета выбросов вредных веществ с отработавшими газами

4.3 Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей

4.4 Проверка адекватности математических моделей влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей

4.5 Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на токсичность отработавших газов

4.6 Проверка адекватности математических моделей влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на токсичность отработавших газов газодизельных автомобилей

4.7 Зависимость изменения удельных выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза

4.8 Проверка адекватности математических моделей, описывающих закономерности изменения удельных выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей

4.9 Зависимость изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ

4.10 Проверка адекватности математических моделей, описывающих закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ

4.11 Влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ . .107 5 ПУТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1 Основные направления использования результатов исследования '

5.2 Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельных автомобилей

5.3 Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей

5.4 Экономическая и экологическая эффективности

Актуальность работы. Взаимосвязанные проблемы загрязнения окружающей среды, сбережения нефтяных ресурсов, увеличения грузооборота объясняют причину ежегодного роста парка газодизельных автомобилей.

Опыт использования автомобилей различных марок и моделей свидетельствует, что их показатели качества, такие как расход топлива и выбросы вредных веществ (ВВ) с отработавшими газами (ОГ), изменяются по-разному в переменных условиях эксплуатации в связи с различной приспособленностью автомобилей.

Грузовой автомобильный транспорт значительное время осуществляет работу по перевозке грузов в низкотемпературных условиях ввиду специфического географического расположения Российской Федерации. Основными факторами, влияющими на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ автомобилей при выполнении транспортной работы в низкотемпературных условиях эксплуатации, являются температура окружающего воздуха и масса перевозимого груза. Однако действующая система нормирования расхода топлива не учитывает уровень приспособленности автомобилей к фактическим условиям эксплуатации, а взимание платы за выбросы ВВ с ОГ не учитывает условия внешней среды, в которых израсходовано топливо.

Таким образом, исследования, направленные на установление закономерностей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей, и разработка на их основе путей сбережения топливно-энергетических ресурсов и снижения платы за выбросы ВВ с ОГ, являются актуальной научной задачей.

Данная работа соответствует Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации, тематическому плану госбюджетных НИР ТюмГНГУ.

Цель исследования — повышение эффективности эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях на основе выявления и практического использования закономерностей влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ.

Объектом исследования служит процесс изменения расхода топлива и содержания оксидов азота и сажи в ОГ газодизельных автомобилей при изменении температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза, а предметом исследования — этот процесс для газодизельных автомобилей конкретных марок и моделей.

Научная новизна работы;

- установлены закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей;

- выявлены закономерности изменения выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза;

- разработаны коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей;

- выявлены закономерности изменения коэффициента приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ.

Практическая ценность работы заключается в том, что использование результатов исследования позволяет повысить эффективность эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях за счет внедрения разработанных методик: «Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельных автомобилей» и «Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей».

На защиту выносятся:

- закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей;

- закономерности изменения выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза;

- коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей;

- закономерности изменения коэффициента приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ;

- математические модели с численными значениями их параметров, описывающие выявленные закономерности;

- пути практического использования результатов исследования.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Решена научно-практическая задача повышения эффективности эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях на основе выявления и практического использования закономерностей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ.

2. Установлены закономерности влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей. В диапазоне отрицательных температур воздуха расход дизельного топлива увеличивается по сравнению с расходом природного газа до 9%, а при положительных температурах наоборот, расход газа возрастает до 3%. Понижение температуры воздуха и массы перевозимого груза приводит к снижению массовых выбросов сажи и оксидов азота с ОГ при работе автомобилей, как по дизельному, так и газодизельному циклу. Выбросы сажи снижаются до 26%, оксидов азота до 54%.

3. Выявлены закономерности изменения количества выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза. Удельный выброс ВВ с ОГ на единицу расходуемого топлива у автомобилей КамАЗ-5320 и Урал-4320 при работе по газодизельному циклу на 14.33% меньше, чем по дизельному.

4. Разработаны коэффициенты, учитывающие влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельных автомобилей свыше базового значения при выполнении транспортной работы в низкотемпературных условиях. При эксплуатации автомобиля КамАЗ-5320 по газодизельному процессу с полной загрузкой при температуре воздуха минус 37°С влияние температуры воздуха на увеличение расхода топлива свыше базового значения составило 59%, массы груза 41%.

5. Выявлены закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ. При понижении температуры окружающего воздуха до минус 38 °С приспособленность автомобилей КамАЗ-5320 и Урал-4320 по расходу топлива при работе по газодизельному циклу увеличивается на 6.18% по сравнению с дизельным циклом. Приспособленность автомобиля КамАЗ по выбросам ВВ с ОГ к изменению температуры воздуха на 3. .11% больше, чем у Урала, но к изменению массы перевозимого груза оба автомобиля приспособлены практически одинаково.

6. Определены виды математических моделей с численными значениями их параметров, описывающих выявленные закономерности. Расход топлива, выбросы ВВ с ОГ, коэффициент приспособленности по расходу топлива газодизельных автомобилей при изменении температуры воздуха описываются квадратичными моделями приспособленности, а при изменении массы груза линейными моделями. Удельные выбросы ВВ с ОГ и коэффициент приспособленности автомобилей по выбросам ВВ с ОГ как при изменении температуры воздуха, так и массы груза описываются линейными моделями приспособленности. Численные значения коэффициентов множественной корреляции для моделей составили 0,94.0,98, коэффициентов детерминации — 0,88.0,96, что указывает на достаточную полноту учета факторов в моделях.

7. Разработаны «Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельными автомобилями» и «Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельными автомобилями» в низкотемпературных условиях эксплуатации. Экономический эффект от внедрения результатов исследования для газодизельного автомобиля КамАЗ-5320 составляет в условиях представительного пункта умеренно-холодного климатического района (г. Тюмень) при эксплуатации по дизельному циклу — 8042 руб., по газодизельному циклу — 9726 руб. на один автомобиль в течение зимнего периода (5,5 месяцев), для газодизельного автомобиля Урал-4320 при эксплуатации по дизельному циклу — 6292 руб., по газодизельному циклу - 8317 руб.

1. Автомобили КамАЗ: Техническое обслуживание и ремонт / В.Н. Барун, P.A. Азаматов, Е.А. Машков и др., 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1988. - 352 с.

2. Автомобили Урал-4320-10, Урал-4320-31 и их модификации. Руководство по эксплуатации 4320-3902035 РЭ, г. Миасс, 2003.-219 с.

3. Анисимов И.А. Приспособленность автомобилей с дизельными двигателями к низкотемпературным условиям эксплуатации по токсичности отработавших газов: Дис. . канд. техн. наук. Тюмень, 2003. - 195 с.

4. Анисимов И.А. Приспособленность автомобилей с дизельными двигателями к низкотемпературным условиям эксплуатации по токсичности отработавших газов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Тюмень, 2003. — 19 с.

5. Анисимов И.А. Сравнительная оценка приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации при работе на различных видах топлива // Транспорт Урала. №4(19). — 2008. - с. 90-91.

6. Астахов И.В., Голубков JI.H., Трусов В.И., Хачиян A.C., Рябикин JI.M. Топливные системы и экономичность дизелей — М.: Машиностроение, 1990. -288 с.

7. Белов А.Г. Приспособленность автомобилей с дизельными двигателями к низкотемпературным условиям эксплуатации по расходу топлива: Дис. . канд. техн. наук. Тюмень, 2004. - 162 с.

8. Белов А.Г. Приспособленность автомобилей с дизельными двигателями к низкотемпературным условиям эксплуатации по расходу топлива: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Тюмень, 2004. — 19 с.

9. Бондаренко В.А., Якунин H.H. Лицензирование и сертификация на автомобильном транспорте // М.: Машиностроение, 2002. 464 с.

10. Бондаренко Е.В. Повышение эффективности эксплуатации и экологической безопасности автотранспортной системы на основе ресурсосберегающих технологий: Диссертация . доктора техн. наук. — Оренбург, 2005.-285 с.

11. Бондаренко Е.В., Ерохов В.И. Образование окислов азота при сгорании моторных топлив // Вестник ОГУ, приложение «Автотранспортные системы» с. 31 — 43.

12. Бондаренко Е.В., Коротков M.B. Критериальная характеристика экологической безопасности и технического совершенства автотранспортных средств // Вестник ОГУ, 2002 №3. - с. 21 - 25.

13. Бондаренко Е.В., Филиппов A.A. Оценка экологической опасности и экономической эффективности эксплуатации автомобилей на альтернативных видах топлива // Вестник ОГУ, 2004 №7. - с. 138 - 142.

14. Бондаренко Е.В., Филиппов A.A., Коротков М.В. Оценка экологической опасности автомобиля, работающего на разных видах топлива // Автомобильная промышленность, 2004 №4.

15. Бородич А.М. Резерв экономии топлива // Автомобильный транспорт. -1979.-№Ю.-с. 33-34.

16. Вагнер В.А. Основы теории и практика использования альтернативных топлив в дизелях: диссертация . доктора технических наук. Барнаул, 1995. — 403 с.

17. Варшавский И.Л. Малов Р.В. Как обезвредить отработавшие газы автомобиля. — М., Транспорт, 1968. — 128 с.

18. Великанов Д.П. Эксплуатационные качества автомобилей. М.: Автотрансиздат, 1962. -400 с.

19. Великанов Д.П. Эффективность автомобиля. — М.: Транспорт, 1969. — 240 с.

20. Вершина Г.А., Якубенко Г.Я. Методическое пособие по курсам «Теория рабочих процессов ДВС» и «Динамика ДВС». Минск, 2001. - 79 с.

21. Взоров Б.А. Тракторные дизели. Справочник. М.: Машиностроение, 1981.-535 с.

22. Виленский Л.И. Исследование влияния низких температур окружающего воздуха на эксплуатационную топливную экономичность автомобиля: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Москва, 1980. - 22 с.

23. Вылегжанин П.Н. Снижение дымности отработавших газов тракторного дизеля 44 11,0/12,5 путем применения природного газа: диссертация . кандидата технических наук. Киров, 2003. — 204 с.

24. Гаврилов A.A., Игнатов М.С., Эфрос В.В. Расчет поршневых двигателей внутреннего сгорания. Ч.1.: Учеб. пос. — Владимир, 2002. — 142 с.

25. Гадаев С. Устройство и эксплуатация газодизельного ГБО ООО-фирмы «Мобильгаз» // «АГЗК+АТ», №3(21). 2005. - с. 44-48.1.124I

26. Газобаллонные автомобили / Е.Г. Григорьев, Б.Д. Колубаев, В.И. Ерохов и др. — М.: Машиностроение, 1989. 216 с.

27. Гайнуллин Ф.Г., Гриценко А.И., Васильев Ю.Н. Природный газ как моторное топливо на транспорте — М.: Недра, 1986. 255 с.

28. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» от 25.06.2003 года.

29. Говорущенко Н.Я. Автомобильное топливо. Как его экономить. — Харьков: Вища школа, 1979. 144 с.

30. Горбунов В.В., Патрахальцев H.H. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие. М.: Изд-во РУДН, 1998. - 214 с.

31. ГОСТ 8.207-76 Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений.

32. ГОСТ Р 41.84-99 Единообразные предложения, касающиеся официального утверждения дорожных транспортных средств, оборудованных двигателем внутреннего сгорания, в отношении измерения потребления топлива. -М.: Изд-во стандартов, 2001.

33. ГОСТ 14846-81 Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1991.

34. ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. — М.: Изд-во стандартов, 1986.

35. ГОСТ 17.2.2.01-84. Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. — М.: Стандартинформ, 2006.

36. ГОСТ 17.2.2.05-97. Нормы и методы определения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин. — М.: Изд-во стандартов, 1999.

37. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. — М.: Изд-во стандартов, 1988.-58 с.

38. ГОСТ 20306-90. Автотранспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний. — М.: Изд-во стандартов, 1991.

39. ГОСТ 21964-76 Внешние воздействующие факторы. Номенклатура и характеристики. -М.: Изд-во стандартов, 1995.

40. ГОСТ 22576-90 Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний. — М.: Изд-во стандартов, 1991.125I

41. ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1992.

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

43. ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования. — Минск: Изд-во стандартов, 2000.

44. ГОСТ 8.207-76 Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений.

45. Гусаков C.B. Разработка методов совершенствования процессов смесеобразования и сгорания в поршневых двигателях: диссертация . доктора технических наук. Москва, 2002. — 344 с.

46. Дедюкин В.В. Совместное влияние температуры воздуха, скорости и полезной нагрузки на расход топлива автомобилями ЗИЛ-130 и КамАЗ-5320 при установившихся режимах движения // МНТК, ТюмГНГУ, 2001. с. 64-68.

47. Дедюкин В.В., Маняшин A.B. Влияние полезной нагрузки и низких температур воздуха на коэффициент сопротивления качению шин // Проблемы эксплуатации машин в суровых условиях Сибири: Сб. науч. тр. Тюмень: ТюмИИ, 1991.-С. 98-102.

48. Джонсон И., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы планирования экспериментов. М.: Мир, 1981.-516 с.

49. Дизели. Справочник. Под общей редакцией В.А. Ваншейдта. — Л.: Машиностроение, 1964. 600 с.

50. Дизели. Справочник. Изд. 3-е, перераб. Под общей редакцией В.А. Ваншейдта, H.H. Иванченко, Л.К. Коллерова. Л.: Машиностроение, 1977. -480 с.

51. Долганов К.Е., Вербовский B.C., Ковалев С.А. Исследование топливной экономичности и токсичности отработавших газов газодизеля // Двигателестроение. 1991. - № 8-9. — с. 6-9.

52. Евтин П.В. Сбережение топлива при эксплуатации автомобилей в температурных условиях Севера и Сибири: Дис. . канд. техн. наук. — Тюмень, 2000.-114 с.

53. Ерохов В.И. Газодизельные автомобили. Конструкция, расчет, эксплуатация: Учеб. пособие для вузов./ В.И. Ерохов, А.Л. Карунин М.: Граф-Пресс, 2005. - 560 с.

54. Ерохов В.И. Концепция современного газодизеля и основные результаты ее реализации // Транспорт на альтернативном топливе, 2008 — №3. с. 73 - 78.

55. Ерохов В.И., Бондаренко Е.В. Влияние дорожных факторов на выбросы вредных веществ и расход топлива автотранспортными средствами // Вестник ОГУ, 2005 №4. - с. 139 - 151.

56. Ерохов В.И., Бондаренко Е.В. Экспериментальные исследования режимов работы автотранспортных средств в городских условиях эксплуатации // Вестник ОГУ, 2004 №9. - с. 144 - 147.

57. Ерохов В.И., Бондаренко Е.В. Теоретические и методологические аспекты построения целевой комплексной программы применения альтернативных видов топлива на автомобильном транспорте // Вестник ОГУ, приложение «Автотранспортные системы» — с. 22 30.

58. Загорученко В.А., Журавлев А.М. Теплофизические свойства газообразного и жидкого метана. — Москва, 1969. — 236 с.

59. Захаров Д.А. Влияние зимних условий эксплуатации автомобилей на топливную экономичность двигателей: Дис. . канд. техн. наук. Тюмень, 2000. - 123 с.

60. Захаров Н.С., Абакумов Г.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог: курс лекций. Тюмень: ТюмГНГУ, 1997. - 84 с.

61. Захаров Н.С. Влияние условий эксплуатации на долговечность автомобильных шин. Тюмень. ТюмГНГУ, 1997. - 139 с.

62. Захаров Н.С. Моделирование процессов изменения качества автомобилей. — Тюмень: ТюмГНГУ, 1999. 127 с.

63. Захаров Н.С. Влияние сезонных условий на процессы изменения качества автомобилей: Дис. д-р. техн. наук. Тюмень, 2000. - 594 с.

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

65. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. — М., Машиностроение, 1973. 200 с.I

66. Злотин Г.Н. Работа двигателей ВАЗ на бензоэтанольных смесях // Двигателестроение, 1986. — №3. — с. 9 11.

67. Иванов В.Н., Ерохов В.И. Экономия топлива на автомобильном транспорте. — М.: Транспорт, 1984. 302 с.

68. Иващенко H.A., Кавтарадзе Р.З. Многозонные модели рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. - 60 с.

69. Избранные труды. Эффективность автомобильных транспортных средств и транспортной энергетики / Великанов Д.П. — М.: Наука, 1989. 199 с.

70. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды (в ред. Приказа Госкомэкологии РФ от 15.02.2000 №77, с изм., внесенными решением Верховного Суда РФ от 13.11.2007 №ГКПИ07-1000).

71. Инструкция по эксплуатации. Газоанализатор ГИАМ-27. ИБЯЛ.413311.009 ПС.

72. Инструкция по эксплуатации. Измеритель переносной непрозрачности отработавших газов автомобилей ИНА-109.

73. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.-591 с.

74. Каменев В.Ф. Научные основы и пути совершенствования токсических характеристик автомобильных двигателей с искровым зажиганием: автореферат дис. . доктора технических наук. Москва, 1996. -43 с.

75. Каменев В.Ф., Фомин В.М., Хрипач H.A. Теоретические и экспериментальные исследования работы двигателя на водородно-топливных композициях // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). №7. - 2005. - c. 32 - 42.

76. Камфер Г.М. Научные основы эффективного применения топлив различного состава в автотракторных дизелях: диссертация . доктора технических наук. Москва, 2004. - 369 с.

77. Капустин A.A. Влияние аэродинамики автопоезда на расход топлива // Автомобильный транспорт. — 1980. № 2. - С.30-31.

78. Капустин A.A. Необходимые условия при решении задач по использованию природного газа в качестве топлива для автотракторных двигателей // «АГЗК+АТ», №6(24). 2005. - с. 28-31.

79. Карнаухов В.Н. Сбережение топливно-энергетических ресурсов при использовании автомобильного транспорта зимой. М.: Недра, 1998. - 180 с.

80. Карнаухов В.Н. Сбережение топливно-энергетических ресурсов при эксплуатации автомобильного транспорта в низкотемпературных условиях: Дис. доктора, техн. наук. Тюмень, 2000. - 260 с.

81. Коваленко С.Ю. Повышение долговечности автомобильных двигателей обеспечением приспособленности их к режиму пуска: диссертация . кандидата технических наук. — Оренбург, 2009. — 127 с.

82. Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов./А.И. Колчин, В.П. Демидов. 3-е изд. перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 2002. 496 с.

83. Копотилов В.И. Расчёт норм расхода топлива на транспортную работу АТС // Автомобильная промышленность. 2003. - № 6. - С.25-26.

84. Крамаренко Г.В. Техническая эксплуатация автомобилей. М.: Транспорт, 1983.-488 с.

85. Кузнецов Е.С. Управление технической эксплуатацией автомобилей. -М.: Транспорт, 1990. 272 с.

86. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пос. для высшей школы. 2-е изд., испр. и доп. — М.: Академический проект, 2004. — 400 с.

87. Кутлин A.A. Исследование влияния режима движения автомобилей на температуру их основных агрегатов и расход топлива в зимних условиях эксплуатации: Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Киев, 1981. — 21 с.

88. Левит М.С. Исследование влияния атмосферного давления и температуры поступающего в двигатель воздуха на рабочий процесс быстроходных автотракторных двигателей: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Москва, 1968. 19 с.

89. Лисицын Е.Б. Повышение эффективности использования газового топлива в газодизельных двигателях: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Москва, 2010.-19 с.

90. Литвинов A.C., Фаборин Я.Е. Автомобиль: теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

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

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

93. Лиханов В.А., Лопатин О.П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизелей путем применения альтернативных видов топлива: монография. Киров: Вятская ГСХА, 2009. - 500 с.

94. Лосавио Г.С., Семёнов Н.В. Зимняя эксплуатация автомобилей. — М.: Автотрансиздат, 1961. 136 с.

95. Лосавио Г.С. Эксплуатация автомобилей при низких температурах. -М.: Транспорт, 1973. 117 с.

96. Луканин В.Н., Морозов К.А., Хачиян A.C. Теория рабочих процессов. -М.: Высшая школа, 1995. 368 с.

97. Лурье М.И., Токарев A.A. Скоростные качества и топливная экономичность автомобиля. — М.: Машиностроение, 1967. — 612 с.

98. Малов Р.В. Влияние формы камеры сгорания на токсичность дизельного выпуска // Сб. трудов ВЗПИ, вып. 104/ Двигатели внутреннего сгорания. М.: ВЗПИ, 1977. - С. 140 - 150.

99. Малов Р.В., Ерохов В.И. Автомобильный транспорт и окружающая среда. — М., Транспорт, 1982. 200 с.

100. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-376 с.

101. Мельберт A.A. Повышение экологической безопасности мобильных машин в составе сельскохозяйственных агрегатов: диссертация . доктора технических наук- Барнаул, 2004. — 272 с.

102. Методические рекомендации «Нормы расхода топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте» от 14.03.2008г №АМ-23-р.

103. Морев А.И., Ерохов В.И., Бекетов Б.А. Газобаллонные автомобили: Справочник. 1992. - 175 с.

104. Николаенко A.B. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1992. — 414 с.

105. Николаенко A.B., Белоусов А.Д., Протасов С.Н. Приведение дымности и токсичности отработавших газов тракторных дизелей к стандартным атмосферным условиям // Двигателестроение, 1989. — №9. — с. 40 -42.

106. Новицкий JI.A., Кожевников И.Г. Теплофизические свойства материалов при низких температурах. Справочник. — М.: Машиностроение, 1975.-216 с.

107. Новичков М.Ю. Совершенствование рабочего процесса газодизеля: диссертация . кандидата технических наук. Санкт-Петербург, 2004. - 155 с.

108. Новоселов O.A. Оценка приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по токсичности отработавших газов: Дис. канд. техн. наук. Тюмень, 2002. — 192 с.

109. Новоселов , O.A. Оценка приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по токсичности отработавших газов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Тюмень, 2002. — 21 с.я

110. Попченко Я., Левинсон Б. Опыт экономии топлива // Автомобильный транспорт. 1980. -№11.- С.39-42.

111. Развитие сети АГНКС и парка ГБА на территории УрФО РФ: Областная целевая программа // Правительство Тюменской области. Тюмень, 2006.-21 с.

112. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков: Вища школа, 1980. - 169 с.

113. Резник Л.Г. Адаптация автомобилей к суровым климатическим условиям: Учебное пособие. Тюмень: ТГУ, 1978. — 70 с. "

114. Резник Л.Г., Анисимов И.А., Барков В.Н. Концепция перевода транспорта на компримированный природный газ в условиях Тюменской области // Транспорт Урала. №4(15). - 2007. - с. 101-105.

115. Резник Л.Г., Виленский Л.И., Дедюкин В.В., Кутлин A.A. Экономия топлива зимой // Автомобильный транспорт. — 1981. №2. - С. 38-40.

116. Резник Л.Г., Ромалис Г.М., Чарков С.Т. Приспособленность автомобилей к низким температурам воздуха. — Тюмень: ТГУ, 1985. 105 с.

117. Резник Л.Г., Ромалис Г.М., Чарков С.Т. Эффективность использования автомобилей в различных условиях эксплуатации. М.: Транспорт, 1989. - 128 с.

118. Резник Л.Г. Оценка конструкции автомобиля и его приспособленности к климатическим условиям // Автомобильная промышленность. 1977. — И 4.

119. Резник Л.Г. Введение в научное исследование: Учебное пособие. -Тюмень: ТюмГНГУ, 1997. 66 с.

120. Резник Л.Г., Виленский Л. И. и др. Экономия топлива зимой // Автомобильный транспорт. 1981. - № 2. - С.38-39.

121. Резник Л.Г. Индекс суровости условий эксплуатации машин // Нефть и газ. Тюмень: ТюмГНГУ, 2000. - №1. - С. 112-116.

122. Резник Л.Г. Многофакторные модели адаптации автомобилей // Автомобильная промышленность. 1978. — № 9. — С.25—28.

123. Резник Л.Г. Основы методики научных исследований. — Тюмень: ТюмГНГУ, 1994. 69 с.

124. Резник Л.Г. Оценка качества автомобилей с учётом переменного характера условий эксплуатации // Автомобильная промышленность. — 1976. — № 11. — С.22-23.

125. Руководство по эксплуатации. Весы электронные настольные многодиапазонные ВНМ. ЭК 1702.00.00.000 РЭ.

126. Руководящий документ РД 03112194-1099-03. Руководство по организации и выполнению услуг и работ по переводу на компримированный природный газ автотранспортных средств, находящихся в эксплуатации.

127. Руководящий документ РД 3112199-1095-03. Руководство по организации эксплуатации газобаллонных автомобилей, работающих на компримированном природном газе.

128. Савельев Г. Применение природного газа в качестве моторного топлива на сельскохозяйственных тракторах // «АГЗК+АТ», №1(19). 2005. - с. 45-51.

129. Семенов Н.В. Эксплуатация автомобилей в условиях низких температур. М.: Транспорт, 1993. — 190 с.

130. Смаль Ф.В., Арсенов Е.Е. Перспективные топлива для автомобилей. -М.: Транспорт, 1979. 151 с.

131. Сопов А.Г. Влияние низкотемпературных условий эксплуатации автомобилей на содержание вредных веществ в отработавших газах: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Тюмень, 2001. - 17 с.

132. Спиркин А.Г. Основы философии: Учеб. пособие. М.: Политиздат, 1988.-592 с.

133. Терещенко М.А. Моделирование нестационарных процессов в аппаратах пульсирующего горения и исследование их влияния на экологические характеристики: Дисс. . канд. техн. наук. Воронеж, 2008. -124 с.

134. Техническая эксплуатация автомобилей / под ред. Е.С. Кузнецова. -М.: Транспорт, 1991. 413 с.

135. Токарев A.A. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества автомобиля. — М.: Машиностроение, 1982. — 224 с.

136. Токарев A.A., Кутенев В.Ф., Наркевич Э.И. Пути повышения топливной экономичности автомобилей // Автомобильная промышленность, 1983.-№4.

137. Трушин В.М. Газовое оборудование и арматура для газобаллонных автомобилей (на сжатом природном газе). Л.: Недра, 1990. - 151 с.

138. Турсунов A.A. Управление работоспособностью автомобилей в горных условиях эксплуатации : диссертация . доктора технических наук. -Душанбе, 2002. 441 с.

139. Файзуллаев Э.З. Повышение эффективности использования автопоезда по топливной экономичности и ресурсу двигателя: диссертация . кандидата технических наук. Москва, 1984. — 206 с.

140. Файзуллаев Э.З. Критерий оценки приспособленности автомобилей к горным условиям эксплуатации // Автомобильная промышленность, 2010. -№1.-с. 8-9.

141. Хачиян A.C., Шайкин В.И. Многофакторное исследование рабочего процесса автомобильного дизеля // Автомобильная промышленность. — 1978. — № 9. — С. 10-12.

142. Хитрюк В.А., Цехов Е.С. Практикум по автотракторным двигателям: учеб. пособие. Мн.: Ураджай, 1989. - 143 с.

143. Чайников Д.А. Приспособленность автомобилей к массе перевозимого груза по расходу топлива: Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Тюмень, 2010. — 23 с.

144. Чудаков Д.А.Основы теории и расчета трактора и автомобиля. — М.: Колос, 1972.-384 с.

145. Шайкин А.П., Русаков М.М., Бортников JI.H. Водород и автомобиль сегодня // МНТК Автомобиль и техносфера, Казань, 1999. с. 33 - 34.

146. Шайкин А.П., Русаков М.М., Бортников JI.H., Пелипенко В.Н., Ахремочкин О.А. Добавка водорода в топливно-воздушную смесь ДВС и токсичность отработавших газов // Межвузовский сборник научных трудов Тольятти, 1998. с. 487 - 489.

147. Шайкин А.П., Русаков М.М., Пелипенко В.Н., Ахремочкин О.А., Пределы стабильного горения бензовоздушных смесей с добавками в ДВС // Вестник Самарского аэрокосмического университета Самара, 1999. — с. 144 — 148.

148. Шейнин A.M. Эксплуатационная топливная экономичность автомобилей. — М.: Автотрансиздат, 1963. — 168 с.

149. Якубовский Ю. Автотракторные двигатели и защита окружающей среды. М., Транспорт, 1979. - 198 с.

150. Automotive Fuel Economy: How Far Should We Go? National Academies Press, 1992.-288 p.

151. Bacon D.M., Bacon N., Moncriff I.D., Walker K.L. The Effects of Biomass Fuels in Diesel Engine Combustion Performance // 4th IntemationalSump, on Alcohol Fuels Technology. Guaruja, Sp. Brasil, 1980. - Paper B-22. - p. 431 - 439.

152. Bandel W. Problems in Adapting Ethanol Fuels to the Requirements of Diesel Engine // 4th International Sump, on Alcohol FuelsTechnology. Guaruja, Sp. Brasil, 1980. - Paper B-52. - p. 1083-1089.

153. Breshers R., Cotrlll H., Rupe J. Partial hydrogen Injection into internal combustion engines — effect on emissions and fuel economy In: EPA — Firstsymposium on low pollution power system development (Ann Arbor, Michigan, 1973), 1973.

154. Buchner H. The hydrogen / hydride energy concept.— Int. J. Hydrogen Energy, 1978, 3, N 4, p. 385—406.

155. Furuhama S., Hiruma M., Enomoto G. Development of liquid hydrogen car. 1-st World hydrogen Energy Conf., 1976, 3, pp. 27-58.

156. Guo B., Ghalambor A. Natural gas engineering handbook. — University of Louisiana at Lafayette. — 2005. — 448 p.

157. Lavoi G.A., Heywood J.B., Keck J.C. Experimental and Theoretical Study of Nitric Oxide Formation in Internal Combustion Engines//Combustion Science and Technology. I970.-Vol.l.- P.313-326.

158. Pischinger G., Clymans F., Femandes F. Consumption Data and Considerations on three Approaches to Diesel Oil Substitution // 4thInternational Sump, on Alcohol Fuels Technology. Guamja, Sp. Brasil,1980. - Paper B-58. - p. 627-634.

159. Starke K. W., Oppenlacuder K. Ethanol on Alternative Fuel for Diesel Engines // 4th International Sump, on Alcohol Fuels Technology. -Guaruja, Sp. Brasil, 1980. Paper B-59. — p. 635-639.

160. Рис. 1. П. 1. Тахографическая запись на регистрационном листке, участокдвижения Тюмень Екатеринбург.

161. Рис. 2. П. 1. Тахографическая запись на регистрационном листке, участокдвижения Уфа Сызрань.

162. Рис. 3. П.1. Тахографическая запись на регистрационном листке, участокдвижения Сызрань Сим.

163. Рис. 4. ПЛ. Тахографическая запись на регистрационном листке, участокдвижения Сызрань Броницы.

164. Рис. 1. П.2. Измерение выбросов оксидов азота с ОГ двигателя КамАЗ-7409.10 автомобиля КамАЗ-5320 газоанализатором ГИАМ-27-04 с БВ-1.

165. Рис. 2. П.2. Измерение дымности ОГ двигателя КамАЗ-7409.10 автомобиля

166. КамАЗ-5320 дымомером ИНА-109.

167. Рис. 3. П.2. Измерение выбросов оксидов азота с ОГ двигателя КамАЗ-7409.10 автомобиля Урал-4320 газоанализатором ГИАМ-27-04 с БВ-1.

168. Рис. 4. П.2. Измерение дымности ОГ двигателя КамАЗ-7409.10 автомобиля

169. Урал-4320 дымомером ИНА-109. 139

170. Рис. 5. П.2. Измерение температуры воздуха на входе в двигатель КамАЗ7409.10 автомобиля Урал-4320.

171. Рис. 6. П.2. Процесс заправки КПГ автомобиля Урал-4320 на АГНКС.