автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Снижение вредных выбросов тракторного дизеля 4Ч 11/12,5 путем рециркуляции отработавших газов



На правах рукописи

Петров Алексей Александрович

СНИЖЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ 4411/12,5 ПУТЕМ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Специальности: 05.20.03 05.20.01

— Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

- Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов — 2006

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н Л. Вавилова»

Научный руководитель:

доктор технических наук, доценг Истомин Сергей Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Межецкий Геннадий Дмитриевич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Соколов Николай Михайлович

ГОУ ВПО «Саратовский Ведущая организация: государственный технический

университет».

Защита диссертации состоится 29 марта 2006 г. в 12— на заседании диссертационного совета Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени НЛ. Вавилова» по адресу: 410056, г. Саратов, ул. Советская, д.60, ауд.325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени НИ. Вавилова».

Автореферат разослан февраля 2006 г.

Ученый секретарь д

диссертационного совета Н.П. Волосевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Тракторы и самоходные сельскохозяйственные машины нашли широкое применение в агропромышленном комплексе страны. При этом мобильная техника оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Наибольший вред природе наносится газообразными выбросами, значительная доля которых приходится на дизели тракторной техники. Основным токсичным компонентом отработавших газов дизелей являются оксиды азота, выбросы которых в атмосферу составляют более 9,5 млн. тонн в год. Поэтому улучшение экологических показателей работы дизелей мобильной сельскохозяйственной техники путем снижения токсичности отработавших газов, в частности по оксидам азота (ИОх), за счет применения системы рециркуляции отработавших газов, является актуальной научной задачей, имеющей важное значение для экономики страны.

Исследования проведены в соответствии с научным направлением 1.2.9 «Комплексная региональная программа научно-технического прогресса в АПК Поволжского экономического региона на 20 лет до 2010 г.» (№ гос. регистрации 840005200), региональной научно-технической программой «Повышение уровня механизации АПК Саратовской области до 2005 г.», а также в соответствии с комплексной темой №5 НИР Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова «Повышение надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве».

Цель работы - снижение вредных выбросов тракторного дизеля 44 11/12,5 путем применения системы рециркуляции отработавших газов, повышающей экологическую безопасность мобильной сельскохозяйственной техники.

Объект исследования: тракторный дизель 44 11/12,5 (Д-240, Д-243), оборудованный системой рециркуляции отработавших газов.

РОС. 1 Б

г

Предмет исследования: газодинамические, тепловые и химические процессы в элементах системы рециркуляции отработавших газов дизеля.

Методика исследований включает в себя методику оценки закона управления системой рециркуляции и влияния ее регулировочных параметров на технико-экономические и токсические характеристики дизеля; методики измерения температур, локальных скоростей потока отработавших газов и концентраций токсичных компонентов; индицирования рабочего процесса дизеля с использованием измерительно -вычислительного комплекса с интерфейсом «КАМАК». В ходе эксплуатационных исследований дизеля 44 11/12,5 с системой рециркуляции отработавших газов использовался специально разработанный прибор «режимомер». Моделирование процессов в системе рециркуляции, ее оптимизация, а также обработка экспериментальных данных проводились с помощью пакета прикладных программ «МаЙаЬ 6.5».

Научная новизна:

- исследованы и обобщены статические и динамические показатели и характеристики технических, топливно-экономических и токсических параметров для разработанной конструкции системы рециркуляции отработавших газов дизеля;

- разработана динамическая математическая модель газодинамических процессов на основе теории пограничного слоя в системе рециркуляции отработавших газов дизеля;

- разработана динамическая модель разогрева устройства рециркуляции на основе метода конечных элементов;

установлены зависимости между параметрами эксплуатационных режимов и показателями токсичности отработавших газов дизеля, снабженного системой рециркуляции;

- разработаны и исследованы критерии параметрической оптимизации системы рециркуляции отработавших газов дизеля;

- получен закон управления, разработанной системы рециркуляции отработавших газов дизеля.

Практическая ценность и пути реализации работы. Разработана и испытана конструкция системы рециркуляции отработавших газов дизеля 44 11/12,5, позволяющая снизить концентрацию токсичных компонентов по оксидам азота (N0,0 на30...65%.

Разработанная конструкция системы рециркуляции отработавших газов защищена патентом РФ №2251016 от 23.06.03.

Результаты исследований могут быть использованы сельскохозяйственными и другими предприятиями АПК России, эксплуатирующими мобильную технику, научно-исследовательскими и конструкторскими организациями при разработке систем рециркуляции для любых типов дизелей, а также в учебном процессе вузов аграрного образования при изучении дисциплины «Тракторы и автомобили».

Внедрение Экспериментальные системы рециркуляции отработавших газов, установленные на тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 с дизелями 44 11/12,5 (Д-240, Д-243) прошли производственную проверку и приняты к внедрению в хозяйствах Саратовской области: ООО «Зернопродукт» Турковского района и ОАО «Аркадакский элеватор» Аркадакского района-

Разработанная в диссертации система рециркуляции отработавших газов рекомендована Волгоградским тракторным заводом (ОАО «Тракторная компания «ВгТЗ»») к внедрению на тракторных дизелях.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели газодинамических, тепловых и химических процессов в элементах системы рециркуляции отработавших газов дизеля.

2. Экспериментально-теоретическое обоснование оптимальных конструктивных параметров системы рециркуляции.

3. Результаты комплексных экспериментальных исследований дизеля 44 11/12,5, оборудованного системой рециркуляции отработавших газов.

4. Рекомендации по применению предлагаемой разработки, обеспечивающей повышение экологической безопасности автотракторных дизелей.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского ГАУ им Н.И. Вавилова (2002-2006 гг.). Оценка качества реализации каждого из программных мероприятий осуществлялась на основе метода экспертных оценок при учете мнения специалистов. Для такой оценки сделаны научные доклады на межгосударственных научно-технических семинарах «Проблема экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ» (2003-2005 гг.), проводимых ИМЭСХ Саратовского ГАУ им. НЛ. Вавилова, на научно-практических конференциях «Ресурсы недр России: экономика и геополитика, геотехнологии и геоэкология, литосфера и геотехника» (2003 г.) и «Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники» (2005 г.), проводимых Пензенской ГСХА.

Публикации. Основные положения данной диссертации опубликованы в 9 печатных работах (в т.ч. 1 патент) общим объемом 2,59 пл., из них 1,33 пл. принадлежат лично соискателю.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 220 страницах, состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы и приложений, содержит 15 таблиц и 75 рисунков. Список литературы включает в себя 129 наименований, из них 5 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «введении» изложены актуальность темы и основные положения, которые выносятся на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса Цель и задачи исследования» рассмотрена проблема снижения токсичности и дымности отработавших газов дизелей. Этой проблеме посвящено множество отечественных и зарубежных работ. Изучением вопросов экологической безопасности дизелей занимались ряд ученых: В. В. Горбунов, В. А Звонов, В. А. Лиханов, В.Ф. Кайзер, A.B. Никол аенко, H.H. Патрахальцев, А.М. Сайкин, В.И. Смайлис, B.C. Швыдский, В.И. Цыпцын, В. А. Стрельников и другие.

В результате проведенных ими исследований обобщены обширные материалы по качественному и количественному составу отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) различных типов, приведены данные по структуре и величине экономического ущерба Разработаны методы по снижению вредных выбросов ДВС, дана экологическая и технико-экономическая оценка эффективности предлагаемых мероприятий. Исходя из анализа, существующие средства снижения вредных выбросов дизелей можно условно разделить на три основные группы: «Средства воздействия на рабочий процесс двигателя», «Средства очистки отработавших газов в выпускной системе» и «Применение альтернативных топлив и антидымных присадок». Однако, несмотря на выполненные исследования, на сегодняшний день не решены в полном объеме вопросы снижения наиболее токсичных компонентов отработавших газов — оксидов азота

На основании результатов анализа литературных источников и в соответствии с поставленной целью работы определены следующие задачи исследования:

1. Провести анализ научно-технической литературы и патентный поиск, на основании которого дать классификацию существующих способов снижения токсичности отработавших газов дизелей.

2. Обосновать конструкцию системы рециркуляции (СРЦ) ОГ дизелей и разработать математические модели газодинамических, тепловых и химических процессов в элементах системы рециркуляции.

3. Провести стендовые и эксплуатационные исследования экспериментальной системы рециркуляции.

4. Разработать алгоритм параметрической оптимизации системы рециркуляции, определить оптимальные значения ее элементов, дать экологическую и технико-экономическую оценку.

Во втором разделе «Программа и методики проводимого исследования» рассмотрены особенности использования основных методик, которые применялись в теоретических и экспериментальных исследованиях. Изложено описание объекта исследования, экспериментальной установки, измерительно-регистрирующей аппаратуры, а также проведена оценка погрешностей измерения.

Программа научно-исследовательских мероприятий включала в себя:

• формирование основных задач и предмета исследования;

» выбор и обоснование методов теоретического и экспериментального направлений исследования.

Основу проводимого научного исследования составляют методы системного анализа и метод математического моделирования физических процессов в элементах системы рециркуляции.

При анализе состояния проблемы, выборе основных направлений исследования сформированы следующие задачи экспериментального исследования:

1. Провести индицирование рабочего процесса цилиндра дизеля 44 11/12,5 с помощью измерительно-вычислительного комплекса с интерфейсом «КАМАК», оценить основные показатели рабочего процесса на испытательном лабораторном стенде с нагрузочным устройством.

2. Осуществить измерение основных технических, экономических и токсических показателей и статических характеристик дизеля с СРЦ ОГ, при его работе на скоростных и нагрузочных режимах на испытательном лабораторном стенде с нагрузочным устройством.

3. Измерить основные показатели и характеристики потока отработавших газов дизеля в элементах системы рециркуляции дизеля: перепад газодинамического давления, расходы и локальные скорости закрученного потока, концентрации токсичных компонентов в ОГ (N0*, СО, СН).

4. В различных эксплуатационных условиях измерить с помощью специально разработанного прибора "режимомера" основные статистические параметры и характеристики их распределения для основных эксплуатационных режимов работы машинно-тракторного агрегата с системой рециркуляции.

Стендовые исследования дизеля 44 11/12,5 с системой рециркуляции проводились в лаборатории испытаний двигателей кафедры «Тракторы и автомобили» ИМЭСХ СГАУ им. Н.И. Вавилова, в соответствии с ГОСТ 18509-88.

Измерение значений концентраций основных токсичных компонентов в ОГ дизеля 44 11/12,5 (N0*, СО, СН) осуществлялось многофункциональным высокоточным электронным измерительным газоанализатором ДАГ-16 и дымомером СМОГ-1.

В третьем разделе «Теоретические исследования и моделирование процессов в дизеле и элементах системы рециркуляции» рассмотрены этапы моделирования процессов, происходящих в системе рециркуляции отработавших газов.

На основании анализа особенностей существующих конструкций системы рециркуляции, опубликованных в научных изданиях и в сети Интернет, разработана конструкция системы рециркуляции, которая представлена на рис. 1. Технической задачей разработки является снижение токсичности ОГ, за счет перепуска части отработавших газов по рециркуляционному каналу, а также снижение количества твердых частиц сажи в перепускаемом потоке отработавших газов.

При запуске двигателя или его работе на холостых оборотах часть отработавших газов (до 2%) подается из выпускного трубопровода 3 через рециркуляционный канал 4,

а именно через сквозное отверстие 31 во впускной трубопровод 2. При этом осуществляется закручивание потока перепускаемых отработавших газов с помощью завихрителя 10, установленного во впускном патрубке клапана. Под действием центробежных сил происходит осаживание частиц сажи в сажесборнике 6.

Рисунок 1. Система рециркуляции отработавших газов дизеля 44 11/12,5: а) обший вид; б) клапан рециркуляции: 1 - двигатель; 2 - впускной трубопровод; 3 - выпускной трубопровод; 4 - канал рециркуляции;

5 - клапан; 6-сажесборник; 7-металлический стакан; 8-перфорированный цилиндр; 9-асбестовая прокладка; 10-завихритель; 11-корпус клапана; 12-седло клапана; 13-направляющая втулка; 14,15-полости клапана; 16-шток; 17-втулка; 18-пружина; 19- манжета; 20-проставка; 21,26-штуцеры;

22,27-патрубки, 23-обратный клапан; 24-отражательная чашка; 25-крышка;

28-диафрагма; 29- тарелка; 30-чашка; 31-отверстие.

При средних нагрузках возрастает давление во впускном 2 трубопроводе, при этом под действием разрежения, поступающего в наддиафрагменную полость через штуцер 26, и патрубок 27, диафрагма 28, преодолевая действие пружины 18, перемещается вверх вместе со штоком 16 и клапаном 5. Клапан 5 открывается, сообщая полости впускного 2 и выпускного 3 трубопроводов. Объем

перепускаемого количества отработавших газов увеличивается до 20...30%.

При полных нагрузках (75 - 80% от номинальной) двигателя возрастает давление в выпускном 3 трубопроводе;, при этом под действием разряжения открывается обратный клапан 23, сообщающий поддиафрагменную полость с выпускным 3 трубопроводом через штуцер 21 и патрубок 22. Под действием разности давлений диафрагма 28, перемещается вниз вместе со штоком 16 и клапаном 5, который закрывается, уменьшая перепускаемое количество отработавших газов до 5%.

Для математического моделирования газодинамических, тепловых и химических процессов, происходящих в системе рециркуляции была разработана функциональная схема, представленная на рис. 2.

ог

О0Г1

Цо1-д

СЦО*! сСО!

ОоГ7

Высший коллектор

Трансмиссия МХА

а

_М*1 -> Мж

43

С

сНО*2

1>1

Пин 41

ЗУ ,2

3*1« 1 Зона 2

СРЦ

53|

'9 ч

ргт

<и

01

_33

Б3| Зима 4

Ов

Ч1и 5,

ч

<17

<*1

■ф

сС02 Т2ог

Р2

Шых

ЗЁ.

Рисунок 2. Функциональная схема системы рециркуляции отработавших

газов дизеля:

Пвп— патрубок впускной; ЗУ — закручивающее устройство ОП РЗ — рециркуляционная зона и сажевый фильтр; БЗ1 — буферная зона за сажевым фильтром; ЮГУ — клапан управления расходом ОГ, БУ- блок управления клапаном; РЗг - рециркуляционная зона за клапаном; БЗг - буферная зона за управляемым клапаном; Пвых— патрубок на выхода

Особенностью работы двигателей внутреннего сгорание оснащенных системами рециркуляции, является существенное изменение молекулярной теплоемкости рабочего тела за счет

рециркулируемых продуктов сгорания. При этом тепловой расчет двигателя, оборудованного СРЦ ОГ требует уточнения по процессу впуска, так как отработавшие газы поступающие на впуск приводят к увеличению величины коэффициента остаточных газов.

Коэффициент остаточных газов (уг) определялся по формуле:

Гг-т*— О)

где Цу, - коэффициент наполнения. Выражение для коэффициента наполнения имеет вид:

е Ра То 1

т]у =-------> )

е-\ Ро Та \+уг где Р0 - давление окружающей среды, МПа; Ра - давление в конце впуска, МПа; е - степень сжатия; Та - температура в цилиндре, при положении поршня в нижней мертвой точке, К; Го-температура окружающей среды, К.

При моделировании динамики процессов в элементах системы рециркуляции и в камере сгорания дизеля использовались классические подходы: теория систем и теория управления.

Дифференциальное уравнение скорости изменения давления в процессе горения -расширения:

ф/ф = р-(&-Он /(Мсу-Т)-ск/ф - Ы1пУ/ф>-

-1/(М-су-Т)^ф), (3)

где сЬс/скр — скорость выделения теплоты, при сгорании топлива; сИпУ/скр - скорость изменения объема цилиндра/ сК2^/скр - скорость теплоодачи от рабочего тела; к - показатель адиабаты; р - давление в цилиндре, МПа; М- масса рабочего тела в цилиндре, г; Г - температура рабочего тела, К; О, -низшая теплотворность топлива, Дж/г; gц — цикловая подача топлива, г; сг - теплоемкость рабочего тела при ДжЛ"К.

Неоднородное уравнение переменных состояний процессов сгорания в цилиндре дизеля (давления и температуры газов), имеет вид:

Лсф/Ж = А- х(1) + В■ (4)

у(1) = С- х(1) + £>■ и(1), (5)

где А,В,С,О - матрицы с постоянными значениями; х - 11-мерный переменный во времени вектор-столбец, обозначающий состояние системы; у - т-мерный переменный во времени вектор-столбец; обозначающий наблюдаемое состояние системы; и - к-мерный вектор-столбец обозначающий (входную) переменную управления; Тх - время запаздывания, с; / - время, с.

Рассмотрение газодинамического рециркулируемого потока ОГ в каналах исследуемой конструкции системы рециркуляции дизеля 44 11/12,5 необходимо для оценки:

• траекторий движения частиц сажи за закручивающим устройством в системе рециркуляции

Скорость движения частицы в потоке описывалась уравнением движения частицы в газовой среде.

1/2 с •/р„(м>-и) | м>-и\ + %(тч- т„), (6) где тч, тп - масса частицы и вытесненного ею газа, кг: для шара тч = жОч3 рч/б и т„ = кОч3-р„/6\ с = А-кг/Яе" -коэффициент сопротивления частицы; к/- - коэффициент формы частицы; ( - миделево сечение частицы: для шара / = кИч2/4, м2; о и м> - скорость частицы и потока соответственно, м/с, g - ускорение свободного падения, м/с2; р ч, р„ - плотность частицы и плотность потока, кг/м3; ? - время, с.

• величии местных газодинамических сопротивлений. Газодинамическое сопротивление трения в элементах СРЦ

ОГ использовалось для оценки величины абсолютного давления и расхода отработавших газов на выходе устройства Местные потери в рассматриваемых элементах системы рециркуляции определялись с применением теории пограничного слоя.

Падение давления в начальном участке кольцевой трубы, при однородном распределении скорости на входе (для участков с закрученным потоком отработавших газов) определялось по уравнению:

(р0-Р) -г&Кр^,2) = (с-х/8 + к(Х))-(1^ёв), (7)

где (ро - р) - перепад давления потока ОГ относительно входа в СРЦ, МПа; и>0 — скорость потока ОГ вдоль оси канала СРЦ на входе, м/с; 8 - толщина пограничного слоя, м; £ -коэффициент сопротивления трения при стабилизированном течении; х- расстояние до расчетного сечения от входа СРЦ, м; К(Х) - функция, учитывающая изменение кинетической энергии потока и дополнительную затрату энергии на трение в начальном участке по сравнению со стабилизированным течением; в - угол закрутки потока на входе, град.

• величин локальных коэффициентов конвективной теплоотдачи от закрученного потока отработавших газов.

Распространение теплоты в изотропном твердом теле описано уравнением теплопроводности:

р ■ С ЗГ/5? = сИу(к- ёгаа(Т)) + £ ^¿(Т^-Т,), (8) где Q - количество тепла, отдаваемого отработавшими газами в стенки системы рециркуляции, Дж/с; Ъс -коэффициент теплоотдачи от потока отработавших газов, Вт/м2 К; Тог - температура ОГ, К; Тэ - температура элемента, К.

Число Нуссельта на участках с закрученным потоком ОГ определялось из уравнения:

Ыи = 0,026-(1 + 1ап(в))0Л-ехр(0,42-ао3)- (м,„/\чтЬ/я -Яе08, (9) где (ч>гг/м1тьх)0'8 - параметр, учитывающий изменение максимальной осевой скорости по длине канала (трубы); с10 -диаметр впускного патрубка СРЦ, м.

Поток выходящий из рециркуляционной зоны разделяется на два потока: обратный, с массовым расходом тг и прямой, направляемый в зону, расположенную последовательно за рециркуляционной зоной. Из материального баланса для токсичных компонентов (ГК) ОГ, составленного с учетом разделения потоков, получили:

тг = (т+ тг)(1 - х„), (10)

где т - массовый поток токсичных компонетов на входе в канал СРЦ (в РЗ), х„ - степень превращения ¡-го ТК ОГ. Реакционный объем (Уг) определялся по формуле:

т |

Гг = (т+тг)- Г— сЬс ■

(П)

Скорость превращения (К^) аппроксимировали выражением:

где р - плотность, кг/м3; к„ к01 - константы скоростей прямой и обратной реакций; к и К - (постоянные), К -константа равновесия.

р ■ Уг- к/т = -К1п(1 - (К + 1)-Х„/К) /((К + 1) КХ1). (13)

Так как общая "стоимость" процесса превращения ¡-го ТК ОГ повышается при увеличении р ■ Уг к/т и т/т, видно, что существует оптимальное значение скорости превращения (Кя), которое зависит от температуры ОГ.

Критерии оптимальности выше перечисленных процессов, на основе введённых критериев эффективности (Ке) определялись из следующего математического выражения:

Ко = тт(К^) = тт(аг Ке, + а2 ■ Ке2 + а3 ■ Ке3), (14) где а¡, а2, аз - коэффициенты, значения которых определяют степень значимости коэффициентов эффективности Ке1, Ке2, Кез, соответственно. Исследуем два вида критерия оптимальности:

Выражения для коэффициентов выхода по оксидам азота (Кто*) и по оксидам углерода (Кусо) имеют вид:

КхЫОх = 1 - а-(Ь + с- Кг + & Кг2+/ Кг) п Кусо = & + + т■ Кг)-(2 + х-АКг)-(у + от). (16)

Зависимость частоты вращения п коленчатого вала дизеля с СРЦ ОГ от среднего эффективного давления Ре и коэффициента рециркуляции К, имеет вид:

(12)

где а, с, (1, g, А, у, о/, г, х, у - константы; Ъ = 0,1126+ +0,4569 Ре - 0,1638 Ре2,/= 0,0022-Ре, т = 0,1684-Ре5 938;

В четвертом разделе «Анализ результатов теоретического и экспериментального исследования процессов в системе рециркуляции отработавших газов дизеля» изложены результаты стендовых и экспериментальных исследований дизеля 44 11/12,5 с СРЦ, а также разработанных математических моделей. Результаты математического моделирования процессов сгорания в цилиндре дизеля: давления и температуры газов, представленные на рис. 3, показали высокую точность разработанных моделей при сравнении с экспериментальными результатами.

Рисунок 3. Индикаторная диаграмма дизеля 44 11/12,5 (охватывающая процессы видимого сгорания и начального расширения): Рг - давления газов в цилиндре, нормированное значение; Тг - изменение нормированных значений температуры; ср - угол поворота коленчатого вала; — -экспериментальная кривая; - результат моделирования рабочего

процесса дизеля без СРЦ;----дизель с СРЦ, при степени рециркуляции

Кг=30%.

Из графиков на рис. 3 видно, что применение системы рециркуляции приводит к снижению максимального давления сгорания топлива в цилиндре дизеля с увеличением угла поворота коленчатого вала с 8 до 10 градусов (задержки самовоспламенения). Характер изменения температуры ОГ

показывает, что применение рециркуляции приводит к I снижению температуры в конце видимого процесса сгорания.

Динамика движения частиц сажи в закрученном потоке внутри канала системы рециркуляции, расположенной за закручивающим устройством, представлена графиками на рис.4.

•4

х 10

6 У, и 4

2

О 0.2

*0.2

Рисунок 4. Траектории движения частиц сажи после закручивающего устройства системы рециркуляции: 1 - угол установки лопаток ф=30 град; диаметр частицы сажи ¿=10 мкм; 2 - (р=30 град; <1=5 мкм; 3 - ср=30 град;

<1=1 мкм; 4 -ср=10 град; сЬ=2 мкм; 5 -<р=10 град; &=1 мкм

Анализ графиков траекторий движения частиц сажи в рециркулируемом потоке ОГ и величины отклонения этих траекторий от оси канала (потока) показывает, что с ростом диаметра частицы от 1 мкм до 10 мкм, частицы сажи достигают стенки канала (диаметром 0,16 м) на расстоянии от закручивающего устройства, соответственно, 0,14 м и 0,059 м.

Газодинамические сопротивления потоку ОГ в каналах системы рециркуляции, представлены на рис. 5.

Данные расчета сглажены на графике с помощью кубической сплайн интерполяции. Наибольшее местное сопротивление наблюдается в зоне между клапаном и седлом (клапан открыт).

•4

х 10

Рисунок 5. Изменение приведенных газодинамических сопротивлений по длине канала системы рециркуляции дизеля 44 11/12.5: — - полное сопротивление; .. . — сопротивление, обусловленное особенностями течения в ядре потока ОГ; ....- сопротивление, обусловленное течением в пограничном слое.

Результаты решения уравнений математической модели теплопередачи представлены графиками изотерм и равных значений градиентов температур в локальных расчетных точках всех элементов СРЦ ОГ на рис. 6.

тог, °с

Рисунок 6. Линии изотерм градиентов температур и равных скоростей течения отработавших газов в канале клапана управления

Граничные условия на внутренней поверхности каналов системы рециркуляции включали: средняя температура ОГ -Тог = 500 °С; суммарный коэффициент теплоотдачи за счет конвекции и излучения на участках каналов от незакрученного потока ОГ составляет - Ьс=76 Вт/(м2К), а от поверхности клапана - Ьсэн= 100 Вт/(м2-К).

Анализ эффективности работы дизеля 44 11/12,5 с СРЦ ОГ осуществлялся по следующим основным показателям:

• коэффициент очистки от токсичных компонентов в отработавших газах (К), рассчитываемый по концентрациям соответствующего токсичного компонента: К — (Стк — Стксрц)/Стк, где Стк , Стксрц - концентрации соответствующего токсичного компонента, соответственно, дизеля без системы рециркуляции и дизеля с СРЦ, рргп.

Анализ графиков на рис. 7 зависимостей коэффициентов очистки отработавших газов дизеля по оксидам азота показывает, что зависимость коэффициента степени рециркуляции от нагрузки дизеля имеет форму выпуклой вверх параболы.

= 30%

Кг= 20%

0.6

04

Ре, МПа 0 2

■Кг== 10%

1000

п, мин'

Рисунок 7. Зависимость коэффициента очистки (ККОх) ОГ дизеля 44 11/12,5 с СРЦ от среднего эффективного давления (Ре) и частоты вращения коленчатого вала (п) для различных значений коэффициента степени рециркуляции (Кг=10%; 20%; 30%)

Так, при работе дизеля с системой рециркуляции по нагрузочной характеристике на частоте вращения коленчатого вала п = 2200 мин"1 максимальные значения коэффициентов очистки ОГ по оксидам азота составляют 0,33 (и степени рециркуляции Кг = 10%), 0,42 (Кг = 20%), 0,53 (Кг = 30%) и 0,64 (Кг = 40%).

• коэффициент выхода токсичного компонента в отработавших газах дизеля:

Стксрг/ Стк . (19)

Эффективность работы системы рециркуляции по снижению оксидов углерода в ОГ дизеля при его работе по нагрузочной характеристике (п=2200мин"1), представлена графиками на рис. 8.

0 01 0 2 0.3 0 4 0.5 Ре, МПа

Рисунок 8. Изменение коэффициента выхода (Кусо) ОГ дизеля 44 11/12,5 с СРЦ от среднего эффективного давления (Ре) при работе дизеля по нагрузочной характеристике (п=2200 мин"') и фиксированных значениях степени рециркуляции (Кг)

Анализ графиков показывает, что малые значения степени рециркуляции ОГ (Кг< 12%) способствуют снижению концентрации оксидов углерода (СО) в отработавших газах дизеля от 5% до 18%.

Рисунок 9. Зависимость концентрации углеводородов (Ссо) от частоты вращения (п) и среднего эффективного давления (Ре) дизеля 44 11/12,5 с СРЦ при фиксированных значениях степени рециркуляции (Кг=0 и 1^=30%).

При анализе графиков на рис. 9 видно, что изменения концентраций углеводородов монотонно снижаются почти на всех нагрузочных режимах при увеличении частоты вращения коленчатого вала, кроме нагрузочных режимов работы дизеля в интервале средних эффективных давлений 0,18...0,22 МПа. В этом диапазоне нагрузок зависимость концентраций от частоты вращения нелинейная и близка к форме вогнутой внутрь параболы.

• коэффициент очистки от токсичных компонентов в отработавших газах, рассчитываемый по массе соответствующего токсичного компонента (ИОх, СО, СН):

Кт = (Мтк - МткСрц}/Мтк, (20)

где Мтк — масса (или массовый расход) соответствующего ТК в ОГ на выходе дизеля без СРЦ; Мтксрц - масса (или массовый расход) этого токсичного компонента в отработавших газах на выходе дизеля с СРЦ. Коэффициент рециркуляции ОГ дизеля:

Кг = С^Оог, (21)

где Сг - расход рециркулируемых отработавших газов; Стог - расход отработавших газов на выходе дизеля. ПрИ Мтк Стк'Сог и МткСрц ( тксрц' Г,

Кт = 1-Кг-Ку = 1-Кг(1-К) = 1 -Кг + Кг-К. (22)

На основании проведенного выше исследования влияния системы рециркуляции на скоростные и нагрузочные характеристики дизеля 44 11/12,5, а также результатов по снижению основных токсичных компонентов отработавших газов были получены зависимости критерия оптимальности (Код и коэффициента рециркуляции (Кг) , представленные на рис. 10.

Анализ кривых для К01 показывает, что величина степени рециркуляции должна изменяться в зависимости от нагрузочных режимов работы дизеля.

При изменении среднего эффективного давления в интервале от 0 до 0,1 МПа система рециркуляции перепускает до 2..3% отработавших газов. С дальнейшим ростом нагрузки механизм управления системой рециркуляции увеличивает долю отработавших газов до 30% (Ре = 0,28...0,37 МПа). При нагрузке Ре >0,46 МПа клапан рециркуляции закрывается, а доля перепускаемых отработавших газов составляет 5...7%.

Рисунок 10. Зависимости критерия оптимальности (К01) СРЦ и коэффициента рециркуляции (Кг) от частоты вращения (п) и эффективного давления (Ре) дизеля 44 11/12,5

Эксплуатационные исследования системы рециркуляции проводились в хозяйствах Саратовской области: ООО «Зернопродукт» Турковского района, а также ОАО «Аркадакский элеватор» Аркадакского района. При исследованиях были получены результаты замеров по основным токсичным компонентам отработавших газов

03

дизеля 44 11/12,5 тракторов МТЗ-80/82, оборудованных СРЦ. Исследования показали стабильность работы системы рециркуляции в полевых условиях, что подтверждено соответствующими актами.

В пятом разделе «Технико-экономическая и экологическая оценка системы рециркуляции» рассчитана величина снижения экологического ущерба в результате применения системы рециркуляции отработавших газов

С учетом вышеизложенного, годовой экономический эффект от внедрения системы рециркуляции отработавших газов дизеля 44 11/12,5 составил 4154 руб. на один трактор в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ научно-технической литературы позволил установить, что в окружающую среду при эксплуатации мобильной сельскохозяйственной техники ежегодно с ОГ выбрасывается большое количество вредных веществ, основными токсичными компонентами которых являются оксиды азота - 9,5 млн. тонн в год. В настоящее время для снижения токсичности и дымности отработавших газов дизелей применяются ангидымные присадки, сажевые фильтры, нейтрализаторы и водотопливные эмульсии, однако наиболее перспективным средством снижения количества оксидов азота является рециркуляция, как один из методов воздействия на рабочий процесс двигателя.

2. Разработано устройство для рециркуляции отработавших газов, защищенное патентом РФ №2251016 и получены математические модели: газодинамических и химических процессов в элементах системы рециркуляции; разогрева устройства рециркуляции с применением метода конечных элементов.

3. Определены параметры рециркуляционного потока отработавших газов дизеля на основе теории пограничного слоя. Получены зависимости траекторий движения и радиусов отклонения частиц сажи различного диаметра. С ростом диаметра от 1 мкм до 10 мкм частицы сажи достигают стенки

рециркуляционного канала (диаметром 0,16 м) на расстоянии от закручивающего устройства, соответственно, 0,14 м и 0,059 м.

4. Анализ результатов исследования работы дизеля 44 11/12,5 с системой рециркуляции на скоростных и нагрузочных режимах показал эффективность разработанной системы по снижению токсичных компонентов при различных степенях рециркуляции (Кг = 10...40%), в частности: по оксидам азота - 30...65%; на малых и средних нагрузках по оксиду углерода - 5...20% и по углеводородам -15..20%.

5. Получены кривые плотности распределения времени работы машинно-тракторного агрегата на базе МТЗ-80/82 в зависимости от изменений скоростного и нагрузочного режимов работы дизеля 44 11/12,5, оборудованного системой рециркуляции, с помощью измерительного прибора «режимомера». Наибольшее количество времени машинно-тракторный агрегат работает на режимах, при которых затрачиваемая мощность составляет от 10 до 60% номинальной мощности двигателя.

6. Получены критерии оптимальности и выведен закон управления системой рециркуляции отработавших газов дизеля 44 11/12,5 для его скоростных и нагрузочных режимов работы. При изменении среднего эффективного давления в интервале от 0 до 0,1 МПа система рециркуляции перепускает до 2..3% отработавших газов. С дальнейшим ростом нагрузки механизм управления системой рециркуляции увеличивает долю отработавших газов до 30% (Ре = 0,28...0,37 МПа). При нагрузке Ре >0,46 МПа клапан рециркуляции закрывается, а доля перепускаемых отработавших газов составляет 5...7%.

7. Рассчитана экономическая эффективность от использования системы рециркуляции ОГ дизеля 44 11/12,5 за счет снижения экологического ущерба, наносимого атмосфере. По результатам внедрения в хозяйствах Саратовской области: ООО «Зернопродукт» и ОАО «Аркадакский элеватор» годовой экономический эффект в расчете на один трактор в год составил 4154 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Петров, A.A. Снижение вредных выбросов автотракторных дизелей путем рециркуляции отработавших газов [Текст] / В.И. Цыпцын, C.B. Истомин, A.A. Петров // Ресурсы недр России: экономика и геополитика, геотехнологии и геоэкология, литосфера и геотехника: сб. науч. тр. / Пенз. гос. с.-х. акад. - Пенза: РИО ПГСХА, 2003. С. 159-162 (0,21/0,07п.л.).

2. Петров, A.A. Параметры газодинамического потока отработавших газов системы рециркуляции дизеля Д-240 [Текст] / C.B. Истомин, A.A. Петров // Молодые ученые агропромышленному комплексу Поволжского региона / Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Вып.4. - Саратов, 2004. С. 122-128 (0,38/0,19 пл.).

3. Петров, A.A. Методика расчета количества оксидов азота в отработавших газах дизеля Д-240 [Текст] / A.A. Петров // Молодые ученые агропромышленному комплексу Поволжского региона / Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Вып.4. - Саратов, 2004. С. 144-150 (0,38 пл.).

4. Петров, A.A. Система рециркуляции отработавших газов дизеля [Текст] / В.И. Цыпцын, C.B. Истомин, A.A. Петров // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: межгос. науч.-техн. семинар / Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Вып. 16. - Саратов, 2004. С. 104-107 (0,21/0,07 п.л.).

5. Пат. 2251016 Российская Федерация, МПК7 F 02 M 25/06. Устройство для рециркуляции отработавших газов [Текст] / Цыпцын В.И., Истомин C.B., Петров A.A. -№ 2003118926/06; заявл. 23.06.03; опубл. 27.04.05. Бюл.№ 12. -6с.: ил. (0,35/0,1п.л.).

6. Петров, A.A. Снижение оксидов азота в отработавших газах дизеля путем их рециркуляции [Текст] / C.B. Истомин, A.A. Петров // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: межгос. науч.-техн. семинар

/ Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Вып. 17. Саратов, 2005. С.142-147 (0,3/0,15 п.л.)

7. Петров, A.A. Устройство для рециркуляции отработавших газов дизеля [Текст] / В.И. Цыпцын, C.B. Истомин, A.A. Петров // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: межгос. науч.-техн. семинар / Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Вып. 17. Саратов, 2005. С. 147-152 (0,31/0,1 п.л.).

8. Петров, A.A. Математические модели образования токсических компонентов и сажи в цилиндре дизеля и потоке отработавших газов системы рециркуляции [Текст] / A.A. Петров // Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники: межвуз. сб. науч. тр. / Пенз. гос. с.-х. акад. - Пенза: РИО ПГСХА, 2005. С.132 -136 (0,19п.л.)

9. Петров, A.A. Математическая модель рабочего процесса дизеля Д-240, оборудованного системой рециркуляции отработавших газов [Текст] / В.И. Цыпцын, C.B. Истомин, A.A. Петров // Проблемы эксплуатации автомобильного транспорта и других машин и пути их решения: сб. науч. тр./ Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 2005. С. 135 -139 (0,26/0,08п.л.)

Подписано в печать 16.02.2006 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times.

_Печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 98/123._

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» 410600, Саратов, Театральная пл., 1.

a,OQSA MV7

Условные обозначения, переменные и сокращения.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.!.

1.1. Воздействие ДВС мобильной сельскохозяйственной техники на природную среду.

1.2. Состав отработавших газов и процесс образования основных токсичных веществ.

1.3. Основные направления снижения вредных выбросов при эксплуатации дизелей.

1.3.1. Эксплуатационные факторы и их влияние на содержание вредных веществ в отработавших газах

1.3.2. Совершенствование конструкций двигателя и организация малотоксичных рабочих процессов.

1.3.3. Альтернативные виды топлива и антидымные присадки.

1.3.4. Очистка отработавших газов в выпускной системе дизеля.

1.3.5. Рециркуляция отработавших газов.

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования.

2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ПРОВОДИМОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Программные научно-исследовательские мероприятия.

2.2. Методы и задачи теоретического исследования процессов в системе рециркуляции отработавших газов дизеля.

2.3. Методы экспериментального исследования процессов в системе рециркуляции.

2.3.1. Задачи экспериментального исследования.

2.3.2. Методика экспериментальных исследований.

2.3.3. Оборудование, используемое для стендовых и эксплуатационных исследований системы рециркуляции отработавших газов.

2.3.4. Обработка результатов, оценка точности и ошибок экспериментальных исследований.

2.4. Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ДИЗЕЛЕ И ЭЛЕМЕНТАХ СИСТЕМЫ РЕЦИРКУЛЯЦИИ.

3.1. Структурная и функциональная схемы моделируемой системы рециркуляции отработавших газов дизеля.;.

3.2. Рабочий процесс дизеля с системой рециркуляции отработавших газов.

3.3. Движение газодинамического потока отработавших газов в элементах системы рециркуляции.

3.4. Газодинамическое сопротивление потоку отработавших газов в элементах системы рециркуляции.

3.5. Динамика движения, сепарации и улавливания частиц сажи в элементах системы рециркуляции отработавших газов.

3.6. Динамика разогрева устройства рециркуляции.

3.7. Диффузия и кинетика химических реакций образования основных токсичных компонентов в цилиндре дизеля и в потоке отработавших газов системы рециркуляции.

3.8. Статистические оценки эффективности работы машинно-тракторного агрегата на базе МТЗ-80/82 с системой рециркуляции отработавших газов.

3.9. Идентификация параметров математических моделей процессов в системе рециркуляции отработавших газов дизеля.

3.10. Параметрическая оптимизация системы рециркуляции отработавших газов.

3.11. Выводы.

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ

РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ.

4.1 Результаты исследования рабочего процесса дизеля 44 11/12,5 с системой рециркуляции отработавших газов.

4.1.1. Модели молекулярных теплоемкостей.

4.1.2. Результаты уточненного теплового расчета дизеля 44 11/12,5.

4.2. Результаты исследования особенностей распределения и неравномерности потока отработавших газов в зоне за закручивающим устройством системы рециркуляции.

4.2.1. Результаты исследования газодинамических сопротивлений элементов системы рециркуляции отработавших газов дизеля.

4.2.2. Исследование динамики движения частиц сажи в элементах системы рециркуляции отработавших газов.

4.2.3. Результаты исследования разогрева системы рециркуляции дизеля.

4.3. Исследование математической модели образования оксидов азота и других токсичных компонентов дизеля с системой рециркуляции отработавших газов.

4.3.1. Концентрации оксидов азота.

4.3.2. Концентрации оксида углерода.

4.3.3. Концентрации углеводородов.

4.4. Исследование показателей и характеристик эффективности работы системы рециркуляции отработавших газов дизеля на различных скоростных и нагрузочных режимах.

4.5. Исследование математических моделей статистических оценок эффективности работы машинно-тракторного агрегата на базе МТЗ-80/82 с системой рециркуляции отработавших газов.

4.6. Результаты параметрической оптимизации настроек системы рециркуляции.

4.7. Закон управления системой рециркуляции отработавших газов дизеля 44 11/12,5.

4.8. Выводы.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

СИСТЕМЫ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ.

Неорганические и органические соединения, входящие в состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) оказывают комплексное вредное воздействие на животный и растительный мир, а также на человека, в частности: токсическое - вызывает отравления; канцерогенное - способно вызывать злокачественные новообразования; мутагенное - может изменять наследственность у рождаемых детей; тератогенное - способствует возникновению уродства; аллергенное - вызывают заболевания, связанные с повышенной чувствительностью к действию различных химических веществ.

Токсичные вещества, содержащиеся в отработавших газах ДВС, накапливаются в атмосфере и в последствии приводят к изменению климата, погоды, к снижению прозрачности атмосферы городов, а также видимости.

Вопросы охраны окружающей среды многие ученые ставят на первое место среди всех технических проблем сегодняшнего дня. Наибольшую роль в загрязнении окружающей среды играют дизели, в состав отработавших газов которых входят следующие опасные компоненты: сажа, оксиды углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (ЫОх).

В настоящее время существует множество различных способов и средств снижения вредных выбросов отработавших газов дизелей, которые можно условно разделить на три группы: применение альтернативных видов топлив и антидымных присадок; установка средств очистки в системе выпуска; воздействие на рабочий процесс в цилиндрах двигателей.

Среди множества вредных веществ, содержащихся в отработавших газах дизелей, наиболее токсичными являются оксиды азота. Существуют две группы методов снижения количества оксидов азота: 1 - направленные на уменьшение оксидов азота, образующихся в процессе сгорания; 2 -направленные на уменьшение оксидов азота, содержащихся в отработавших газах. Наиболее эффективным способом снижения N0* является рециркуляция отработавших газов, как один из методов воздействия на рабочий процесс дизеля.

Актуальность работы. Улучшение экологических показателей работы дизелей мобильной сельскохозяйственной техники путем снижения токсичности отработавших газов, в частности по оксидам азота (N0*), за счет применения системы рециркуляции отработавших газов, является актуальной научной задачей, имеющей важное значение для экономики страны.

Исследования проведены в соответствии с научным направлением 1.2.9 «Комплексная региональная программа научно-технического прогресса в АПК Поволжского экономического региона на 20 лет до 2010 г.» (№ гос. регистрации 840005200), региональной научно-технической программой «Повышение уровня механизации АПК Саратовской области до 2005 г.», а также в соответствии с комплексной темой №5 НИР Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова «Повышение надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве».

Объект исследования: тракторный дизель 44 11/12,5 (Д-240, Д-243), оборудованный системой рециркуляции отработавших газов.

Предмет исследования: газодинамические, тепловые и химические процессы в элементах системы рециркуляции отработавших газов дизеля.

Методика исследований включает в себя методику оценки закона управления системой рециркуляции и влияния ее регулировочных параметров на технико-экономические (скоростные, нагрузочные и топливно-экономические) и токсические характеристики дизеля; методики измерения температур, локальных скоростей потока отработавших газов и концентраций токсичных компонентов; индицирования рабочего процесса с использованием измерительно-вычислительного комплекса с интерфейсом «КАМАК». В ходе эксплуатационных исследований дизеля 44 11/12,5 использовался специально разработанный прибор «режимомер». Моделирование процессов в системе рециркуляции, ее оптимизация, а также обработка экспериментальных данных проводились с помощью пакета прикладных программ «МаЙаЬ 6.5».

Научная новизна:

- исследованы и обобщены статические и динамические показатели и характеристики технических, топливно-экономических и токсических параметров для разработанной конструкции системы рециркуляции отработавших газов дизеля;

- разработана динамическая математическая модель газодинамических процессов на основе теории пограничного слоя в системе рециркуляции отработавших газов дизеля;

- разработана динамическая модель разогрева устройства рециркуляции на основе метода конечных элементов;

- установлены зависимости между параметрами эксплуатационных режимов и показателями токсичности отработавших газов дизеля, снабженного системой рециркуляции;

- разработаны и исследованы критерии параметрической оптимизации системы рециркуляции отработавших газов дизеля;

- получен закон управления, разработанной системы рециркуляции отработавших газов дизеля.

Практическая ценность и пути реализации работы. Разработана и испытана конструкция системы рециркуляции отработавших газов дизеля 44 11/12,5, позволяющая снизить концентрацию токсичных компонентов: по оксидам азота (N0*) на 30.65%.

Разработанная конструкция системы рециркуляции отработавших газов защищена патентом РФ №2251016 от 23.06.03.

Результаты исследований могут быть использованы сельскохозяйственными и другими предприятиями АПК России, эксплуатирующими мобильную технику, научно-исследовательскими и конструкторскими организациями при разработке систем рециркуляции для любых типов дизелей, а также в учебном процессе вузов аграрного образования при изучении дисциплины «Тракторы и автомобили».

Внедрение. Экспериментальные системы рециркуляции отработавших газов, установленные на тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 с дизелями 44 11/12,5 (Д-240, Д-243), прошли производственную проверку и приняты к внедрению в хозяйствах Саратовской области: ООО «Зернопродукт» Турковского района и ОАО «Аркадакский элеватор» Аркадакского района.

Разработанная в диссертации система рециркуляции отработавших газов рекомендована Волгоградским тракторным заводом (ОАО «Тракторная компания «ВгТЗ»») к внедрению на тракторных дизелях.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели газодинамических, тепловых и химических процессов в элементах системы рециркуляции отработавших газов дизеля.

2. Экспериментально-теоретическое обоснование оптимальных конструктивных параметров системы рециркуляции.

3. Результаты комплексных экспериментальных исследований дизеля 44 11/12,5, оборудованного системой рециркуляции отработавших газов.

4. Рекомендации по применению предлагаемой разработки, обеспечивающей повышение экологической безопасности автотракторных дизелей.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского ГАУ им Н.И. Вавилова (2002-2006 гг.). Оценка качества реализации каждого из программных мероприятий осуществлялась на основе метода экспертных оценок при учете мнения специалистов. Для такой оценки сделаны научные доклады на межгосударственных научно-технических семинарах «Проблема экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ» (2003-2005 гг.), проводимых ИМЭСХ Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова, на научно-практических конференциях «Ресурсы недр

России: экономика и геополитика, геотехнологии и геоэкология, литосфера и геотехника» (2003 г.) и «Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники» (2005 г.), проводимых Пензенской ГСХА.

Публикации. Основные положения данной диссертации опубликованы в 9 печатных работах (в т.ч. 1 патент) общим объемом 2,59 п.л., из них 1,33 п.л. принадлежат лично соискателю.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 220 страницах, состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы и приложений, содержит 15 таблиц и 75 рисунков. Список литературы включает в себя 129 наименований, из них 5 на иностранных языках.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ научно-технической литературы позволил установить, что в окружающую среду при эксплуатации мобильной сельскохозяйственной техники ежегодно с ОГ выбрасывается большое количество вредных веществ, основными токсичными компонентами которых являются оксиды азота - 9,5 млн. тонн в год. В настоящее время для снижения токсичности и дымности отработавших газов применяются антидымные присадки, сажевые фильтры, нейтрализаторы и водотопливные эмульсии, однако наиболее перспективным средством снижения количества оксидов азота является система рециркуляции, как один из методов воздействия на рабочий процесс.

2. Разработано устройство для рециркуляции отработавших газов, защищенное патентом РФ №2251016 и получены математические модели: газодинамических и химических процессов в элементах системы рециркуляции; разогрева устройства рециркуляции с применением метода конечных элементов.

3. Определены параметры рециркуляционного потока отработавших газов дизеля на основе теории пограничного слоя. Получены зависимости траекторий движения и радиусов отклонения частиц сажи различного диаметра. С ростом диаметра от 1 мкм до 10 мкм частицы сажи достигают стенки канала (диаметром 0,16 м) на расстоянии от закручивающего устройства, соответственно, 0,14 м и 0,059 м.

4. Анализ результатов исследования работы дизеля 44 11/12,5 с системой рециркуляции на скоростных и нагрузочных режимах показал эффективность разработанной системы по снижению токсичных компонентов при различных степенях рециркуляции (Кг = 10.40%), в частности: по оксидам азота - 30.65%; на малых и средних нагрузках по оксиду углерода - 5. 20% и по углеводородам -15. 20%.

5. Получены кривые плотности распределения времени работы, машинно-тракторного агрегата на базе МТЗ-80/82 в зависимости от изменений скоростного и нагрузочного режимов работы дизеля 44 11/12.5, оборудованного системой рециркуляции, с помощью измерительного прибора «режимомера». Наибольшее количество времени машинно-тракторный агрегат работает на режимах, при которых затрачиваемая мощность составляет от 10 до 60% от номинальной мощности двигателя.

6. Получены критерии оптимальности и выведен закон управления системой рециркуляции отработавших газов дизеля 44 11/12,5 для его скоростных и нагрузочных режимов работы. При изменении среднего эффективного давления в интервале от 0 до 0,1 МПа система рециркуляции перепускает до 2.3% отработавших газов. С дальнейшим ростом нагрузки механизм управления системой рециркуляции увеличивает долю отработавших газов до 30% (Ре = 0,28.0,37 МПа). При нагрузке Ре>0,46 МПа клапан рециркуляции закрывается, а доля перепускаемых отработавших газов составляет 5.7%.

7. Рассчитана экономическая эффективность от использования системы рециркуляции ОГ дизеля 44 11/12,5 за счет снижения экологического ущерба, наносимого атмосфере. По результатам внедрения в хозяйствах Саратовской области: ООО «Зернопродукт» и ОАО «Аркадакский элеватор» годовой экономический эффект в расчете на один трактор в год составил 4154 руб.

176

1. Амельченко, В.А. Снижение токсичных выбросов дизелей сельскохозяйственной техники при эксплуатации путем совершенствования очистки отработавших газов Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.20.03 / Амельченко В.А. Саратов, 1997.- 180с.

2. Арис, Л. Оптимальное проектирование химических реакторов Текст. / Л. Арис. М.: Ин. лит., 1963.-260 с.

3. Аурсте, Х.О. Исследование аэродинамики потока в закручивающих устройствах Текст. / Х.О. Аурсте, Ю.В. Иванов, Х.О. Луби. // Теплоэнергетика. 1978. - №1. - С. 37-39.

4. Аэродинамика закрученной струи Текст.: под общ. ред. Б. Ахмедова. -М.: Энергия, 1977. 240с.

5. Бабенко, К.И. Тепломассобмен: Методы расчета тепловых и дифузионных потоков Текст. / К.И. Бабенко. Л.: Химия, 1986. - 144с.

6. Басков, В.Н. Эксплуатационные факторы и надежность автомобиля Текст. / В.Н. Басков, A.C. Денисов //Сарат. гос. техн. ун-т.- Саратов: Изд-во СГТУ, 2003 .-269с.

7. Батунер, Л.М. Математические методы в химической технике Текст. / Л.М. Батунер, М.Е. Позин М.Е; под общ. ред. М.Е. Позина. Изд. 3-е, перераб. и доп.- Л.: Госхимиздат, 1960. - 640с.

8. Бахвалов, Н.С. Численные методы Текст. / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. -М.: Наука, 1987. 600с.

9. Бесков, B.C. Моделирование и оптимизация каталитических процессов Текст./ B.C. Бесков, Слинько. М.: Наука, 1965.- с74.

10. Бреховских, И.С. К вопросу выбора фильтровального материала саже-очистительных устройств транспортных дизелей Текст. / И.С.

11. Бреховских // Сб. тр. ЛАНЭ: под общ. ред. К.Г.Евграфов.- М.: Знание, 1969.- С.329-341.

12. Бреховских, И.С. Исследование процесса снижения дымности дизелей и разработка стекловолокнистых фильтров отработавших газов Текст.: дис.канд. техн. наук / Бреховских И.С. М.: 1981,- 172с.

13. Веденеев, В.И. Константы скорости газофазных мономолекулярных реакций Текст. / В.И. Веденеев // Справочник. М.: Наука, 1972.

14. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработка опытных данных Текст. / Г.В. Веденяпин. М.: Колос, 1973.-200с.

15. Волчков, Э.П. Турбулентный тепломассообмен в начальном участке трубы при закрутке потока Текст. / Э.П. Волчков, С.Ю. Спотарь, В.И. Терехов // Тепломассообмен VI. Минск, Т.1,4.3. -1980 - С. 48-59.

16. Ганиев, Р.Ф. Динамика частиц при воздействии вибраций Текст. / Р.Ф. Ганиев, Л.Е. Украинский. Киев: Наук, думка, 1975. - 168с.

17. Гарбер, А. Пути снижения дымности дизелей Текст. / А. Гарбер, А. Френкель, Ю. Кунин // Автомобильный транспорт. 1989.- №7. -С. 32-33.

18. Гардинер, У. Химия горения Текст.: рук. разработчика: [пер. с англ.] / У. Гардинер, мл. -М.: Мир, 1988. -464с.

19. Гиевой, С.А. Снижение вредных выбросов при эксплуатации автотракторных дизелей путем применения сажевого фильтра Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.20.01, 05.20.03 / Гиевой Сергей Александрович. Саратов, 2004. - 165с.

20. Гермейер, Ю.Б. Введение в теорию исследования операций (Оптимизация и исследование операций) Текст. / Ю.Б. Гермейер. -М.: Наука, 1971.-240с.

21. Голубев, A.B. Сельскохозяйственная экология Текст. / A.B. Голубев. Сарат. гос. с.-х. акад., 1997. - 418с.

22. Горбунов, В.В. Токсичность ДВС Текст. / В.В. Горбунов, H.H. Патрахальцев. М.: Изд-во РУДН, 1998. -200с.

23. Гослин, А.Д. Расчет двухмерных турбулентных рециркуляционных течений Текст. / А.Д. Гослин, Е.Е. Халил, Дж.Г. Уайтлоу // Турбулентные сдвиговые течения. М., Т. 1. - 1982. - С.247-269.

24. ГОСТ 17.2.2.01-1984. Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Дымность отработанных газов. Нормы и методы измерений Текст. -М.: Изд-во стандартов, 1984.

25. ГОСТ 18509-1988. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний Текст. М.: Изд-во стандартов, 1988,- 70с.

26. ГОСТ 17.2.2.02-1998. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин Текст. М.: Изд-во стандартов, 1998.

27. ГОСТ 17.2.2.05-1997 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин Текст. М.: Изд-во стандартов, 1997.

28. Гришин, А.П. Улучшение экологических показателей автотракторных дизелей путем применения нейтрализаторов отработавших газов Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.20.01, 05.20.03 / Гришин Антон Павлович. Саратов, 2002.- 192 с.

29. Гроп, Д. Методы идентификации систем Текст.: рук. разработчика: [пер. с англ.] / Д. Гроп; под общ. ред.Е.И. Кринецкого.- М.: Мир, 1981. -304 с.

30. Гусаков, C.B. Физико-химические основы процессов смесеобразования и сгорания в ДВС. Основы теории горения Текст. / С.В. Гусаков. М.: Изд-во РУДН, 2001.- 134с.

31. Гупта, А. Закрученные потоки Текст.: рук. разработчика: [пер. с англ.] / А. Гупта, Д. Лилли, Н. Сайред. М.: Мир, 1987. - 588с.

32. Давыдов, С.Л. Автотранспорт продолжает загрязнять окружающую среду Текст. / С.Л. Давыдов // Экология и промышленность России. -2000, июль.-С.40-41.

33. Данилов, И.И. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы Текст. / И.И. Данилов, Б.В. Дзюбенко, Г.А. Дрейцер, Л.А. Ашмантас. -М.: Машиностроение, 1986. 199с.

34. Денисов, Е.Т. Кинетика гомогенных химических реакций Текст. / Е.Т. Денисов. Изд.2-е, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1988. - 391с.

35. Diesel catalytic converter with hybrid substrate Structure /K.Schper, R. Konieczny, R.Bruck / Exhaust gas aftertreatment of diesel engine automobiles Haus der Technik e.V., Essen. 15 & 16 Juni 1999.- 12p.

36. Директива Совета европейского экономического сообщества 77/537/ЕЭС от 28.06.77. О мерах, ограничивающих выбросы загрязняющих частиц дизелями, используемыми в колесных сельскохозяйственных и лесных тракторах.

37. Драганов, Б.Х. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания Текст. / Б.Х. Драганов, М.Г. Круглов, B.C. Обухова. Киев: Вища школа, 1987. - 174с.

38. Дудышев, В.Д. Перспективные технические разработки и изобретения по экологическому усовершенствованию автотранспорта Текст. / В.Д. Дудышев // Экология и промышленность России. 1998, декабрь.1. С. 4 9.

39. Дудышев, В.Д. Проблемы и пути экологического совершенствования отечественного автотранспорта Текст. / В.Д. Дудышев // Экология и промышленность России. 1998, ноябрь. - С.41 - 45.

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

41. Жегалин, О.И. Каталитические нейтрализаторы транспортных двигателей Текст. / О.И. Жегалин, Н.Н. Патрахальцев, Л.И. Френкель. М.: Машиностроение, 1979. - 80с.

42. Звонов, В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания Текст. / В.А. Звонов. Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1981. -160 с.

43. Зельдович, Я.Б. Химическая физика и гидродинамика Текст.: избран, труд. / Я.Б. Зельдович; под. общ. ред. Ю.Б. Харитонова. М.: Наука, 1984.-374с.

44. Идельчик, И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов Текст. / И.Е. Идельчик -М.: Машиностроение, 1983. -351с.

45. Иссерлис, Ю.Э. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания Текст./ Ю.Э. Иссерлис Л.: Машиностроение, 1981. - 255с.

46. Истомин, С.В. Совершенствование очистки отработавших газов дизелей сельскохозяйственной техники при эксплуатации Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.20.03 / Истомин Сергей Викторович. Саратов, 1998.-171с.

47. Капур, К. Надежность и проектирование систем Текст. / К. Капур, J1. Ламберсон; пер. с англ. Е.Г.Коваленко; под ред. И.А. Ушакова. М.: Мир, 1980.- 608с.

48. Кафаров, В.В. Оптимизация теплообменных процессов и систем Текст. / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин, Л.В. Гурьев- М.: Энергоатомиздат, 1988. 191с.

49. Кнорле, В.А. Кинетика сажеобразования из газообразных углеводородов Текст. / В.А. Кнорле, Г.В. Минелис // Кинетика химических реакций: матер. VI Всесоюз. симп. по горению и взрыву,-Алма-Ата М.: ОНХФ АН СССР, 1980.- С.35-41.

50. Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей Текст. / А.И. Колчин, В.П. Демидов. М.: Высш. школа, 1971. -344с.

51. Крамере, X. Химические реакторы расчет и управление ими Текст.: рук. разработчика: [пер. с англ.] / X. Крамере, К. Верстертерп; под общ. ред. Г.М. Панченкова. -М: Химия, 1967. -264с.

52. Крейт, Ф. Основы теплопередачи Текст.: рук. разработчика: [пер. с англ.] / Ф. Крейт, У. Блэк. М.: Мир, 1983. - 512с.

53. Кубо И. Р. Численный расчет закрученного турбулентного течения Текст. / И.Р. Кубо, Ф.Р. Гоулдин // Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир, 1975. - №3. - С. 127-133.

54. Левич, В.Г. Физико-химическая гидродинамика Текст./ Левич В.Г. 2-е изд. М.: Физматлит, 1959. - 699с.

55. Лиханов, В.А. Дымность отработавших газов автотракторных дизелей Текст. / В.А. Лиханов, A.M. Сайкин. М.: Транспорт, 1994. - 240с.

56. Лиханов, В.А. Снижение токсичности автотракторных дизелей Текст. / В.А. Лиханов, A.M. Сайкин. М.: Агропромиздат, 1991. - 208с.

57. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа Текст. / Л.Г. Лойцянский. Изд. 6-е, перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-840с.

58. Льюинг, Л. Идентификация систем. Теория пользователя Текст.: рук. разработчика: [пер. с англ.] / Л. Льюинг; под общ. ред. Я.З. Цыпкина.-М.: Наука. Гл. ред. физ.- мат. лит., 1991. 432с.

59. Малая, Э.М. Аэродинамика, процессы горения и теплообмен ограниченных струйных течений Текст. / Э.М. Малая. Саратов: Изд-во СГУ, 1987. - 160с.

60. Малов, Р.В. Расчет времени полного выгорания единичных частиц сажи в потоке Текст.: сб. тр. ЛАНЭ / Р.В. Малов, B.C. Сазонов; под общ. ред К.Г. Евграфов. Изд-во Знание, 1968. - С. 104-112.

61. Математическая теория горения и взрыва Текст. / Я.Б. Зельдович, Г.И. Баренблатг, В.Б. Либрович, Г.М. Мавиладзе.- М.: Наука, 1980.478 с.

62. Медведев, Ю.С. Как снизить дымность отработавших газов дизелей Текст. / Ю.С. Медведев, В.М. Подчинок // Экология и промышленность России. 2000, май. - С. 21 - 23.

63. Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в технике Текст. /

64. A.П. Меркулов. М.: Машиностроение, 1969. - 184с.

65. Методы и системы снижения токсичности отработавших газов автотракторных двигателей: учеб. пособие Текст. / В.И. Цыпцын,

66. B.А. Стрельников, Г.М. Легошин, В.Ф. Карпенков, П.П. Гамаюнов. -Саратов.: Сарат. Гос.агр. ун-т им. Н.И. Вавилова, 1998. 140с.

67. Мочешников, H.A. Влияние противодавления на токсичность отработавших газов дизелей Текст. / H.A. Мочешников, В.М. Фомин, И.С. Бреховский // Снижение отрицательного воздействия автомобиля на окружающую среду: межвуз. науч. сб. М.: 1977. - С.84-88.

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

69. Определение параметров крутки и коэффициентов гидравлических сопротивлений различных завихрителей горелочных устройств Текст. /С.Л. Шагалова, Т.И. Барихина, В.М. Кацман // Теплоэнергетика, 1970,-№7 с. 88-89.

70. Основы практической теории горения Текст. / B.B. Померанцев, К.П. Арефьев, Д.Б. Ахмедов; под общ. ред. В.В. Померанцева. -Изд.2-е, перераб. и доп. Д.: Энергоатомиздат., 1986. - 312с.

71. ОСТ 37.001.234-1981. Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы измерений Текст. М.: Изд-во стандартов, 1981.

72. Островский, Г.М. Оптимизация химико-технологических процессов. Теория и практика Текст. / Г.М. Островский, Т.А. Бережинский. М.: Химия, 1984.- 240с.

73. Островский, Г.М. Методы оптимизации химических реакторов Текст. / Г.М. Островский, Ю.М. Волгин. ^ М.: Химия, 1967.- 248с.

74. Очистка газов: Справочник Текст. / B.C. Швыдских, М.Г. Ладыгичев. -М. ¡Теплоэнергетик, 2002. 640с.

75. Петухов, Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах Текст. / Б.С. Петухов- М.: Энергия, 1967. 412с.

76. Погорелов, А.Г. Обратные задачи нестационарной химической кинетики: Системный подход Текст. / А.Г. Погорелов. М.: Наука, 1988.-392с.

77. Померанцев, В.В. Основы практической теории горения Текст. / В.В. Померанцев, K.M. Арефьев, Д.Б. Ахмедов. Д.: Энергия, 1986. - 220с.

78. Правило ЕЭК ООН №96: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения дизелей для установки на сельскохозяйственных и лесных тракторах в отношении выбросов этими дизелями загрязняющих веществ Текст.

79. Райков, ИЛ. Испытание двигателей внутреннего сгорания Текст. / И.Я. Райков //Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1975.-319с.

80. Ракитский, Ю.В. Численные методы решения жестких систем Текст. / Ю.В. Ракитский. -М.: Наука, 1979. -214с.

81. Ривкин, C.JI. Термодинамические свойства газов: Справочник Текст. / C.JI. Ривкин Изд.4-е, перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. -286с.

82. Росин, М.Ф. Статистическая динамика и теория эффективности систем управления / М.Ф. Росин, B.C. Булыгин. M.: Машиностроение, 1981.312 с.

83. Рыженков, A.A. Улучшение экологических показателей транспортного дизеля путем совершенствования системы рециркуляции отработавших газов Текст.: автореферат дис. . канд. техн. наук. / Рыженков A.A. -С.Пб. Пушкин. 2005.- 18с.

84. Сабуров, З.Н. Теплообмен и аэродинамика закрученного потока в циклонных устройствах / З.Н. Сабуров, C.B. Карпов, С.И. Осташев. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. 276с.

85. Салова, Т.Ю. Улучшение эксплуатационных показателей дизельных электроустановок путем совершенствования смесеобразования и нейтрализации отработанных газов Текст.: дис. . докт. техн. наук / Салова Т.Ю. С.Пб. - Пушкин.-1999.

86. Самков, В. Нормирование экологической безопасности автотранспортных средств Текст. / В. Самков, Е. Черейский // Окружающая среда. 2000. - №6. - С. 68 - 70.

87. Себиси, Т. Конвективный теплообмен. Физические основы и вычислительные методы Текст.: рук. разработчика: [пер. с англ.] / Т. Себиси, П. Бредшоу. М.: Мир, 1987. - 592с.

88. Сипайлов, Г.А. Тепловые, гидравлические и аэродинамические расчеты в электрических машинах Текст. / Г.А.Сипайлов, Д.И. Санников, В.А. Жадан. М.: Высшая школа, 1989. - 239с.

89. Смайлис, В.И. Малотоксичные дизели Текст. / В.И. Смайлис. JL: Машиностроение, 1972. - 128с.

90. Спейшер, В.А. Обезвреживание промышленных выбросов дожиганием Текст. / В.А. Спейшер. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 167с.

91. Справочник по триботехнике Текст.: в Зт. / Под ред. М.Хебды и A.B. Чичинадзе. М.: Машиностроение, Варшава ВКЛ.: Т.1-1989-400с.; Т.2.-1990.-420с.; Т.3.-1992. - 730с.

92. Стандарт ИСО 789/4-1986. Сельскохозяйственные тракторы. Методы испытаний. Часть 4. Измерение дымности отработавших газов Текст. 1986.

93. Стенд обкаточно-тормозной КИ 5543 ГОСНИТИ Текст.: Техн. описание и инструкция по эксплуатации. - М.: ГОСНИТИ, 1988.- 25с.

94. Стрельников, В.А. Моделирование процессов и разработка технических средств и способов, повышающих экологическую безопасноть автотракторных дизелей/СГАУ.-Саратов., 2003 .-180с.

95. Сударев, A.B. Камеры сгорания газотурбинных установок: Теплообмен / A.B. Сударев, В.И. Антоновский. JL: Машиностроение, 1985.-272с.

96. Сухиташвили, М.Д. Снижение вредных выбросов дизелей при эксплуатации автотракторной техники Текст.: дис. канд. техн. наук: 05.20.03 / Сухиташвили М.Д. Саратов, 2002.- 150 с.

97. Теория двигателей внутреннего сгорания Текст. / Под ред. проф. д-ра техн. наук Н. X. Дьяченко. JL: Машиностроение, 1974. - 552 с.

98. Теория турбулентных струй Текст. / Г.Н. Абрамович, Т.А. Гиршович, С.Ю. Крашенников, А.Н. Секундов, И.П. Смирнов; под общ. ред. Г.Н. Абрамовича. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. - 720с.

99. Тимофеев, В.Е. Стандарт на экологический уровень двигателей для средств малой механизации Текст. / В.Е. Тимофеев, А.Р. Кульчинский // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1999.-№8.-С. 27-29.

100. Турбулентный пограничный слой при сложных граничных условиях Текст. Новосибирск: Наука, 1977.

101. Файнлейб, Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей Текст. / Б.Н. Файнлейб. 1990.

102. Фафурин, A.B. Гидродинамика нестационарных закрученных потоков в осемметричных каналах Текст. / A.B. Фафурин, Ю.А. Пустовойт, О.Б. Шагивалиева, Ю.К. Евдокимов // Пристенные турбулентные потоки. Новосибирск, 1984. - С.40-45.

103. Филимонов, А.И. Новые стандарты на выбросы и дымность дизелей, тракторов и самоходных сельхозмашин Текст. / А.И. Филимонов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. - №1 - С. 38-39.

104. Филимонов, А.И. Ограничение экологически вредных выбросов тракторов и самоходных сельхозмашин Текст. / А.И. Филимонов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. - №3. - С. 19 - 22.

105. Хай, А.Д. Теплообмен в трубе с закрученным потоком Текст. / А.Д. Хай, П.Р. Вест //Теплопередача. 1975. - №3. - С. 100-106.

106. Халатов, A.A. Теория и практика закрученных потоков Текст. / A.A. Халатов; отв. ред. A.A. Долинский, АН УССР. Ин-т техн. теплофиз. Киев: Наук, думка, 1989. - 192с.

107. Халатов, A.A. Интегральный метод расчета течения и теплообмена закрученного потока в проницаемом цилиндрическом канале Текст. / A.A. Халатов, A.B. Кожевников // Тепломассообмен -VI. 1980. - №1,4.3. - С. 151-156.

108. Хачиян, A.C. Доводка рабочего процесса автомобильных дизелей Текст. / A.C. Хачиян, В.Р. Гальговский, С.Е. Никитин. M.: Машиностроение, 1978.- 220с.

109. Цыпцын В.И. Дожигание сажи в выпускной системе дизеля Текст.: сб. науч. тр. / В.И. Цыпцын, В.А. Стрельников, М.Д. Сухиташвили, А.П. Гришин. Саратов, Сарат. сос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова, 2000.

110. Чуб, Т.В. Рециркуляция отработавших газов судового дизель-генератора, как средство снижения выбросов оксидов азота Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.22.19, 05.08.05 / Чуб Тарас Викторович. -М., 2000. 138с.

111. Шегорин, О.И. Снижение токсичности автомобильных двигателей Текст. / О.И. Шегорин, Г.Д. Пугачев. М.: Транспорт, 1985.-120С.

112. Ши, Д. Численные методы в задачах теплообмена Текст.: рук. разработчика: [пер. с англ.] / Д. Ши. М.: Мир, 1988. - 544с.

113. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя Текст.: рук. разработчика: [пер. с нем.] / Г. Шлихтинг. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1969. - 744с.

114. Штерн П.Г. Аэродинамический расчет параметров аппаратов с неподвижным зернистым слоем Текст. / П.Г. Штерн, Е.А. Руденчик,

115. C.B. Турунтаев, Г.Н. Аваев // Аэродинамика химических производств с неподвижными слоями катализатора / Отв. ред. Ю.Ш. Матрос. АНСССР. Ин-т катализа. Новосибирск: Наука, 1985. 176с.

116. Щукин, В. К. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах Текст. / В.К. Щукин, A.A. Халатов. М: Машиностроение, 1982. - 200с.

117. Элементы системы автоматизированного проектирования ДВС. Алгоритм прикладных программ Текст. / P.M. Петриченко, С.А. Батурин, Ю.Н. Исаков; под общ. ред. P.M. Петриченко. JL: Машиностроение, 1990. - 328с.

118. Юдаев, Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача Текст. / Б.Н. Юдаев. -М.: Высшая школа, 1988. -479с.

119. Юдаев, Б.Н. Теплообмен при взаимодействии струй с преградами Текст. / Б.Н. Юдаев. М.: Машиностроение, 1977. - 248с.

120. Юдин, Д.Б. Задачи и методы стохастического программирования Текст. / Д.Б. Юдин. М.: Сов. радио, 1979.- 392с.