автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Снижение вредных выбросов тракторных дизелей путем применения присадок к топливу на основе редкоземельных элементов

На правах рукописи

/я

ЦЫП ЦЫПА Анна Валерьевна

СНИЖЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИСАДОК К ТОПЛИВУ НА ОСНОВЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (НА ПРИМЕРЕ ДИЗЕЛЯ 44 11/12,5)

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

5 ДЕК 2013

Саратов 2013

005542324

005542324

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

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Истомин Сергей Викторович, доктор технических наук, профессор

Стрельцов Владимир Васильевич,

доктор технических наук, профессор, ФГЪОУ ВПО «Московский ГАУ им. В.П. Горячкина», профессор кафедры «Материаловедение и технология машиностроения»

Ведущая организация:

Абрамов Сергей Викторович,

кандидат технических наук, ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», старший преподаватель кафедры «Технология машиностроения и конструкционных материалов»

ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.»

Защита диссертации состоится 25 декабря 2013 г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.03 на базе ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» по адресу: 410056, г. Саратов, ул. Советская, 60, ауд. 325.

. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ».

Автореферат диссертации разослан «21» ноября 2013 г.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл. 1., Саратовский ГАУ учёному секретарю диссертационного совета, e-mail: chekmarev.v.@vandex.ru.

Учёный секретарь диссертационного совета

Мбасилий Васильевич Чекмарев 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. С каждым годом возрастает техногенное воздействие транспортных средств на окружающую среду. Около 40 % токсичных веществ и сажи поступает в атмосферу с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания. Ежегодный экологический ущерб от работы транспортных средств в Российской Федерации составляет более 900 млрд руб., или около 1,5 % валового национального продукта России.

В сельском хозяйстве РФ широко применяются мобильные сельскохозяйственные машины и тракторы (более 4 млн ед.), на которых в качестве силовых агрегатов используются дизели. Один из основных токсичных компонентов отработавших газов дизелей - сажа, содержащая канцерогенные вещества.

По сравнению с существующими методами снижения дымносш ОГ дизелей (применение сажевых фильтров, систем рециркуляции ОГ, альтернативных видов топлива и др.) эффективным и малозатратным способом является добавление в дизельное топливо антидымных присадок.

В связи с этим актуальность исследования заключается в разработке и внедрении антидымных присадок к топливу на основе редкоземельных элементов. Такие присадки позволяют снизить выбросы вредных веществ с отработавшими газами без изменения конструкции дизелей и их систем питания.

Актуальность работы также подтверждается тем, что она выполнялась по приоритетному направлению развития ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ имени Н.И. Вавилова» № 01201151795 от 09.02.2011 г. «Модернизация инженерно-технического обеспечения АПК» по теме: «Проведение научных исследований по повышению надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве».

Степень разработанности темы. В настоящее время существуют антидымные присадки к топливу, снижающие содержание сажи в ОГ дизелей, однако их органические компоненты при сгорании образуют вредные вещества. Поэтому необходима разработка эффективных и экологически безопасных присадок, в частности на основе редкоземельных элементов.

Цель работы - улучшение экологических показателей тракторного дизеля 44 11/12,5 применением антидымных присадок к топливу на основе редкоземельных элементов, обеспечивающих эффективное снижение вредных выбросов при его эксплуатации.

Объект исследования - рабочий процесс дизеля на топливе с анга-дымными присадками: декааква-2-сульфобензоат эрбия и гидроксокарбо-нат лантана

Предмет исследования - экологические показатели и характеристики дизеля с антидымной присадкой к топливу работающего на различных скоростных и нагрузочных режимах.

Научную новизну работы представляют:

скорректированная методика теплового расчёта рабочего цикла дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками на основе редкоземельных элементов;

математическая модель процесса тепловыделения при термическом разложении антидымной присадки;

математическая модель процесса образования сажи в цилиндре дизеля, работающего на топливе с антидымной присадкой;

комплексная оценка эффективных и токсических характеристик дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками на основе редкоземельных элементов.

Теоретическая и практическая значимость. Разработаны математические модели процессов тепловыделения и образования сажи в цилиндре дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками на основе редкоземельных элементов. Синтезированы и исследованы антидымные присадки декааква-2-сульфобензоат эрбия и гидроксокарбо-нат лантана, добавляемые в дизельное топливо и обеспечивающие эффективное снижение продуктов неполного сгорания (СО, СН и сажи). Новизна химических соединений антидымных присадок подтверждена двумя патентами РФ на изобретения.

Методология и методы исследований. Методологической основой для выполнения работы являлись современные методы теоретических и экспериментальных исследований антидымных присадок. Теоретические исследования включали в себя типовые апробированные методики: тепловой расчёт дизеля; построение регрессионных зависимостей по данным эксперимента; математическое моделирование процессов тепловыделения в цилиндре двигателя и образования сажи при сгорании топлива; идентификацию параметров математических моделей по данным экспериментов. Основу экспериментальных исследований составили лабораторные (химические), стендовые и эксплуатационные испытания.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Методика теплового расчёта рабочего цикла дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками на основе редкоземельных элементов.

2. Математические модели процессов тепловыделения и образования сажи в цилиндре дизеля, работающего на топливе с присадками дека-аква-2-сульфобензоат эрбия и гидроксокарбонат лантана.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния антидымных присадок на основе редкоземельных элементов к дизельному топливу на процессы, протекающие в цилиндре дизеля.

4. Результаты экспериментальных исследований эффективных и токсических характеристик дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками, технико-экономическая оценка их применения.

Степень достоверности и апробация работы. Степень достоверности подтверждена использованием современных методик исследования, применением оборудования и высокоточной измерительной аппаратуры, методами обработай экспериментальных данных с помощью методов математической статистики.

Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены: на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (Саратов, 2010-2012 гг.); Международной научно-технической конференции «Обеспечение и контроль промышленной чистоты» (Саратов, 2010 г.); научно-практической конференции ПГСХА (Пенза, 2010 г.); научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства в области агроинженерии» (Москва, 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения» (Саратов, 2009—2011 тт.); учёных советах Поволжского межрегионального филиала ФГБУ «ВНИИ охраны и экономики труда» Минтруда России (Саратов, 2010-2012 гг.); на Международной научно-практической конференции «Михайловские чтения» (Саратов, 2011-2012 гг.); расширенном заседании кафедры «Отечественная и зарубежная мобильная энерготехника в АПК» (Саратов, 2010 г.); Всероссийской научно-практической конференции «2011 год - Международный год химии» (Саратов, 2012 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК. Общий объём публикаций - 4,94 печ. л., из которых 3,0 печ. л. принадлежит лично соискателю. Получено два патента РФ на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 205 страниц печатного текста, 14 таблиц, 95 рисунков и 7 приложений. Список литературы включает в себя 126 наименований, из них 12 - на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика работы, изложены основные научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследования» приведен анализ данных о содержании в отработавших газах дизелей токсичных веществ, их нормировании, методах и средствах очистки ОГ, их эффективности.

Вопросам снижения токсичности и дымности отработавших газов дизелей посвящено множество отечественных и зарубежных научных работ.

Большой вклад в изучение вопросов, связанных с повышением экологической безопасности дизелей, внесли ученые: В.Л. Аксенов, И.С. Брехов-ских, ВВ. Горбунов, В.Д. Дудышев, Р.И. Жегалин, В.А. Звонов, В.Ф. Кайзер, М.Г. Ладыгичев, В.А. Лиханов, В.Н. Ложкин, П.Д. Лупачёв, Р.В. Ма-лов, М. Муссави, А.В. Николаенко, АЛ. Новоселов, В.И. Панчишный, Н.Н. Патрахальцев, С. Пишингер, А.М. Сайкин, Т.Ю. Салова, В.И. Смай-лис, В.А. Стрельников, В.И. Цыпцын, B.C. Швыдский, Г.Е. Эндрюс и др.

В целом анализ научных публикаций по рассматриваемой теме показал, что в настоящее время существует множество средств снижения токсичных веществ в ОГ дизелей автотракторной техники, которые дают различные качественные и количественные результаты. Наиболее эффективным и экономически целесообразным методом снижения токсичных веществ в ОГ дизелей является применение антидымных присадок к топливу. Данный способ имеет ряд преимуществ: не требует изменения конструкции двигателя, не снижает его мощностных показателей и практически не сказывается на топливной экономичности (в некоторых случаях улучшает ее). Кроме своего основного назначения, антидымные присадки могут служить для регенерации (очистки) сажевых фильтров, обеспечивая выгорание сажевых частиц даже при температурах ОГ, соответствующих малым нагрузкам дизеля. Поэтому большой интерес вызывают антидымные присадки на основе координационных соединений редкоземельных элементов - эрбия и лантана, которые являются более экологически безопасными по сравнению с присадками органического происхождения.

В соответствии с проведенным анализом и поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

1. Провести анализ существующих присадок к топливу для снижения вредных веществ, содержащихся в отработавших газах дизелей.

2. Разработать антидымные присадки к дизельному топливу на основе редкоземельных элементов.

3. Разработать математические модели тепловыделения и образования сажи в цилиндре дизеля, работающего на топливе с присадками, отражающие его работу на различных скоростных и нагрузочных режимах.

4. Теоретически и экспериментально установить основные закономерности изменения эффективных и токсических характеристик дизеля, работающего на топливе с присадками, от режимов его работы.

5. Оценить экономическую эффективность применения разработанных антидымных присадок к дизельному топливу на основе редкоземельных элементов.

Во втором разделе «Общая методика исследований» изложена программа и методика проведения теоретических и экспериментальных

исследований, рассмотрены применяемые измерительные приборы и оборудование.

Тепловой расчёт рабочего процесса дизеля выполняли с использованием известной методики Гриневецкого - Колчина посредством её коррекции -введения дополнительных регрессионных зависимостей, необходимых дли вычисления нагрузочных характеристик дизеля.

Математические модели образования сажи при сгорании топлива в цилиндре дизеля разрабатывали на основе дифференциальных уравнений диффузии и химической кинетики процесса горения капли углеводородного дизельного топлива, образования и выгорания сажи. Влияние разработанной присадки декааква-2-сульфобензоат эрбия к дизельному топливу на процесс тепловыделения учитывали дополнительно разработанными математическими зависимостями изменения скорости химических реакций и коэффициента использования тепла при наличии каталитического эффекта от влияния редкоземельных металлов в веществе присадки как катализаторов.

Идентификацию параметров математических моделей тепловыделения и образования сажи в цилиндре дизеля по данным экспериментов производили с использованием авторегрессионных математических методов, а идентификационные математические модели представляли в форме системы линейных дифференциальных уравнений с обыкновенными производными.

Точность сформированных математических моделей подтверждалась сравнением результатов математического моделирования с данными эксперимента по показателям в виде статистических оценок и математических норм.

Основу экспериментальных исследований составили: рентгенографический анализ и термогравиметрический анализ веществ присадок, исследование поверхностного натяжения чистого топлива и топлива с присадкой, исследование показателей токсичности, эффективности и экономичности полноразмерного дизеля, работающего на различных нагрузочных и скоростных режимах на чистом топливе и топливе с присадкой.

С целью изучения особенностей протекания экзотермических реакций при термическом разложении разработанных присадок к топливу были проведены их лабораторно-химические исследования.

Элементный анализ химических соединений полученных присадок был выполнен рентгенографическим методом. Рентгенограмму получали с помощью дифрактометра ДРОН-3.

Для исследования фазовых превращений и химических реакций, сопровождающихся тепловыми эффектами, был проведен термограви-

метрический анализ полученных соединений на дериватографе ОД-112.

Стендовые испытания дизеля 44 11/12,5 на стандартном топливе и топливе с антидымными присадками осуществляли в лаборатории испытаний двигателей ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ имени Н.И. Вавилова» в соответствии с ГОСТ 18509-88 на обкаточно-тормозном стенде КИ-5543 ГОСНИТИ.

Для измерения концентрации основных токсичных компонентов (СО, СН, №)х) и дымности ОГ дизеля, работающего на топливе с различными антидымными присадками, применяли газоанализатор «МЕТА АВТОТЕСТ».

В третьем разделе «Теоретические предпосылки снижения токсичности и дымности отработавших газов дизелей применением присадок к топливу» представлены исследования двух антидымных присадок на основе редкоземельных элементов: декааква-2-сульфобензоат эрбия и гидроксокарбонат лантана.

Синтез декааква-2-сульфобензоат эрбия осуществлялся посредством растворения сухого ацетата эрбия Ег(СН3С00)3-4Н20 марки «х.ч.» в о-сульфобензойной кислоте:

2ЕГ(СН}С00)3-4Н20 + ЗН2С7Н4055 + + 2Н20 Ег2(С7Ы4058)з-10Н20| + 6СН3СООН. (1)

Вторая комбинированная антидымная присадка представляет собой соединение карбоната лантана Ьа2С03 и гидроксокарбоната лантана Ьа(0Н)С03 в мольном соотношении 1:2:

2ЬаС13 + 3(МН4)2С03 = Ьа2(С03)31 + 6МН4С1; (2)

Ьа2(С03)3 + 40Н 8МСГС >Ъа(0Н)(С03) + 2С02 Т + Ьа(ОН)3|; (3) 2Ьа(0Н)(С03) + Ьа2(СОз)з = Ьа2С03 ■ 2Ьа(0Н)С03. (4)

При термическом разложении в цилиндре дизеля каждой из присадок декааква-2-сульфобензоат эрбия Ег2(С7114053)3-10Н2О и гидроксокарбонат лантана Ьа2С03-2Ьа(0Н)С03 наблюдаются два положительных эффекта от их действия на процессы испарения и сгорания капель дизельного топлива в цилиндре, существенно изменяющих эффективные и токсические показатели дизеля. Первый эффект состоит в выделении дополнительной порции тепловой энергии от экзотермической реакции при термическом разложении присадок в цилиндре дизеля, которая ускоряет процесс испаряемости капель топлива и способствует

улучшению процесса смесеобразования и воспламенения. Второй эффект заключается в каталитическом действии на процесс сгорания дизельного топлива в цилиндре, обусловленном наличием редкоземельного металла в веществах присадок.

Для аналитического описания эффектов действия разработанных присадок на процесс сгорания дизельного топлива в первом приближении можно использовать следующее выражение:

4 = У1 + к^ к^ (»0Те)2 + ШМ(тр, Щ)]Л, (5)

где - коэффициент использования тепла от сгорания топлива без

присадки в цилиндре дизеля; к , к, — регрессионные коэффициенты;

Р| Р2

/Яр/£с — относительная доля массы тр, г, исследуемой присадки в цикловой подаче одного цилиндра дизеля; Н„ - низшая теплота сгорания топлива, Дж; ЛЕ - энергия активации экзотермических химических реакций при термическом разложении исследуемой присадки, Дж; Т- температура в цилиндре дизеля, К; / - время, с.

В зависимости (5) первая часть выражения описывает эффект каталитического действия присадок, а вторая - относительное значение выделившейся энергии экзотермической реакции при термическом разложении присадок.

Учитывая результаты исследования механизма действия антидымных присадок, константы скоростей каждой /-й химической реакции при сгорании топлива с разработанной присадкой декааква-2-сульфобензоат эрбия вычисляли по выражению

К = А,-10тс[-Е-ДЕ( ир ЛОИ/им (6)

где А, - регрессионный коэффициент; т — константа, зависящая от вида топлива; Е — энергия активации экзотермических химических реакций при сгорании топлива без присадки, Дж; Л - газовая постоянная.

Тепловой расчёт рабочего процесса дизеля на топливе с присадкой де-кааква-2-сульфобензоат эрбия необходим для оценки числовых значений начальных условий системы нелинейных дифференциальных уравнений в математической модели индикаторного процесса в цилиндре дизеля 4411/12,5 для сравнения основных показателей цикла, полученных моделированием, и для расчёта скоростных и нагрузочных характеристик дизеля.

В известную методику теплового расчёта Гриневецкого - Колчина введён ряд новых регрессионных зависимостей: молекулярных теплоёмко-

стей (шср, кДж/(кмоль-°С)) компонентов рабочего тела в цилиндре дизеля от температуры газов ('/'„ °С); эффективной мощности (Ые, кВт), часового расхода топлива ((?т, кг/ч), температуры отработавших газов, коэффициента использования тепла от частоты вращения (и, мин"1); коэффициента избытка воздуха и степени повышения давления от среднего эффективного давления (ре, МПа).

Уравнения регрессионных зависимостей молекулярных теплоемкостей компонентов рабочего тела в цилиндре дизеля от температуры и соответствующие им значения ошибок аппроксимации О1 = шах(шср- тср ), полученные при сравнении значений экспериментальных (тср) и расчетных (тср )теплоемкостей,следующие:

для диоксида углерода

/ясрС02 = 5,0825 + 0,015923ГГ - 1,1092-10'5Гг2 + + 3,623М0"9Гг3-4,433М0"|3Гг,

О, =0,27248; (7)

для азота

тСрИз = 6,7204 + 0,0002387ТГ + 1,4853- КГ6^2 -- 8,0276-Ю-10ТГ3 + 1,1908-10~13ТД

О! = 0,10802; (8)

для оксида углерода

тсрСО = 6,7462 + 0,00039518'/; + 1,3595-10"6Гг2 --7,5663-Ю-107;3 + 1,1279-10|3ГД

О! = 0,0921; (9)

для водорода

тс рН2 = 6,7616 + 0,00012348 Тг + 4,9205-10 77г2 -- 8,3381-10~пГг3 + 6,6332-10"'5 Гг4,

О! = 0,099825; (10)

для кислорода

тср02 = 6,2638 + 0,0029725 Гг -1,1319- 10^ТГ2 + + 1,9131-10"1ОГг3 - 8,0069-10-,5ГД

О, = 0,088766. (И)

Скорость потерь тепловой энергии в процессе теплоотдачи от газов к стенкам цилиндра и камеры сгорания можно записать в виде выражения:

(К3„/с1р = а,(Тг - Тст)Рх(ф)/(3600бп),

(12)

где а! - коэффициент теплообмена, Вт/(м2-К); Гст - средняя температура стенки цилиндра со стороны рабочего тела, К; /\(ср) - текущая поверхность теплообмена между рабочим телом и стенкой цилиндра, м2, Fx((p) = х05х(ф)е/(8 - 1) + - /р)жВ2/4; Б - диаметр цилиндра, м; 5х(ф) - текущий ход поршня, м; - доли непосредственно охлаздаемых поверхностей крышки цилиндра и поршня.

Для одномерного температурного поля баланс тепла описывается дифференциальным уравнением с частными производными следующего вида:

срдТ^, (13)

дх = -ХдЩдх - Ткдд№, (14)

где с - удельная теплоёмкость, Дж/(кгК); Тг - температура в локальной точке с координатой х, К; / - время, с; X ~ коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К); Тк- постоянная времени, с.

При постоянных значениях X и Гге после объединения уравнений (13) и (14) получим:

Т^Щд? + дТ^Ы - а&Т^дх" = 0, (15)

где а - температуропроводность, м2/с.

Обобщенную физико-химическую модель процесса результирующего образования токсичных компонентов в цилиндре дизеля, работающего на топливе с антидымной присадкой декааква-2-сульфобензоат эрбия, можно сформировать на основе математических моделей химической кинетики и моделей изменения температуры в форме уравнения (15).

Эффективность использования присадок к топливу при работе дизеля 44 11/12,5 на скоростных ,и нагрузочных режимах определяли по показателям коэффициентов выхода.

Коэффициенты выходау'-го токсичного компонента с отработавшими газами дизеля, работающего на топливе без присадки и с г'-й присадкой, рассчитывали по выражению:

Кц=(Ъ-С0)/С;, (16)

где Ср Су - соответственно концентрации у-го токсичного компонента в отработавших газах дизеля без присадки в дизельном топливе и с х'-й присадкой, ррт.

Токсические характеристики дизеля представлены как зависимости значений коэффициента выхода у-го токсичного компонента с отрабо-

чиваготся до Ссо = 472...989 ррт (прире = 0,63 МПа).

Концентрации сажи Сс на рисунке 3, б вначале увеличиваются от Сс = 6,3-11,3 до Сс = 9-16 % (при ре = 0,24 МПа), а затем уменьшаются от Сс = 19-26 % при ре = 0,63 МПа.

Из рисунка 3, в видно, что кривые изменения концентраций углеводородов имеют форму вогнутых парабол, которые вначале резко снижаются от Ссн = = 47,5...59 до Ссн = 4...36 ррт прире = 0,16...0,19 МПа, затем увеличиваются до Сш = 25. ..60 ррт прире = 0,63 МПа.

На рисунке 3, г концентрации оксидов азота вначале увеличиваются от Сщ* = 198...227 до CNOx = 370...494 ррт (прире = 0,15 МПа), затем наблюдается резкий рост концентраций до CNOx = 1276... 1420 ррт (при ре = = 0,47...0,51 МПа).

Зависимости коэффициентов выхода сажи и оксида углерода с отработавшими газами дизеля, работающего на топливе с присадкой дека-аква-2-сульфобензоат эрбия, представлены на рисунке 4, а, б.

а б

Рисунок 4 - Расчетные зависимости коэффициентов выхода; а - сажи Ка б-оксидауглеродаАсо с отработавшими газами дизеля 44 11/12,5, работающего на топливе с присадкой декааква-2-сульфобензоат эрбия, от среднего эффективного давления ре при заданных значениях частоты вращения: 1 -и = 1000 мин "1; 2-п = 1400 мин"1; 3-п = 1600 мин-1;

4-п= 1800 мин"'; 5-л = 2000 мин"1; 6-л = 2200 мин4

На рисунке 4, а видно, что значения коэффициента выхода сажи вначале снижаются от Кс = 0,19...0,375 до минимума К£ = 0,08...0,275 при ре = = 0,4 МПа, а затем возрастают до/Сс = 0Л.. .0,3 при ре - 0,63 МПа. Значения коэффициента выхода оксида углерода на рисунке 4, б сначала возрастают от Ксо = 0,35...0,5 до максимума при нагрузке ре = 0,04...0,05 МПа, затем снижаются почти прямолинейно до А'от = 0,13.. .0,35 прире = 0,63 МПа.

В пятом разделе «Сравнительный анализ результатов теорети-

а4а4Сс/(1 Ф4 + вз(13Сс/аф3 + а2с12СсЛ1ф2 + а,асс^ф + До =

= м&4%4 + м&3/лр3 + ы&'мр2 + ад&/лр + б0> (18)

где а4, ..а0, ¿>4, ..., Ь0) с4, •■■, с0- константы.

Добавление присадки декааква-2-сульфобензоат эрбия в дизельное топливо увеличивает максимальное нормированное значение тепловыделения -х на 8 %.

Из рисунка 7 видно, что наличие присадки декааква-2-сульфобензоат эрбия в дизельном топливе повышает индикаторное давление в среднем на 9 %. Это можно объяснить каталитическим эффектом действия присадки на процесс сгорания, приводящего к интенсификации и увеличению скорости сгорания топлива. Превышение скорости роста индикаторной температуры на 8,5 % на участке сгорания в цилиндре дизеля объясняется увеличением количества тепловой энергии, переходящей в полезную работу при каталитическом действии присадки.

Результаты расчёта выделения сажи в цилиндре дизеля 44 11/12,5 по разработанным математическим моделям приведены на рисунке 8. Максимальное значение концентрации сажи в цилиндре дизеля, работающего на топливе без присадки, наблюдается при угле поворота коленчатого вала Ф = 77°, с присадкой декааква-2-сульфобензоат эрбия при ф = 67°.

Результаты сравнительного анализа концентраций токсичных компонентов сажи в отработавших газах дизеля при работе на топливе без присадок и с антидымными присадками представлены на рисунках 9-10.

Рисунок 9 - Экспериментальные зависимости концентрации сажи в ОГ от изменения частоты вращения п

и среднего эффективного давления ре дизеля4Ч И/12,5 при работе на топливе: I - без присадки; 2-е присадкой гидроксокарбонат лантана; 3 - с присадкой декааква-2-сульфобензоат эрбия

Рисунок 10 - Экспериментальные зависимости концентрации сажи в ОГ дизеля 44 11/12,5, работающего на топливе без присадки, с присадками гидроксокарбонат лантана и декааква-2-сульфобензоат эрбия, от изменения среднего эффективного давления ре при заданных значениях частоты вращения: 1,2,3-п = 1600 мин'1;

4, 5,6-п = 2000 мин"1

0.4

0.2 Р„'МП«

уравнений с обыкновенными производными 8-го порядка, а идентификационными моделями - в форме уравнений 4-6-го порядка. Оценка разработанных математических моделей показала их достаточную точность для практики решения инженерных и научных задач (погрешность составляет не более 3-4 %). Получено математическое выражение для расчёта коэффициента использования тепла, учитывающее положительные эффекты от действия присадок на процессы испарения и сгорания капель дизельного топлива в цилиндре: выделение дополнительной порции тепловой энергии от экзотермической реакции при термическом разложении присадок в цилиндре дизеля и действие присадок как катализатора.

5. Стендовыми и эксплуатационными испытаниями подтверждена эффективность разработанных присадок на основе редкоземельных элементов: содержание в ОГ дизеля оксида углерода и углеводородов снизилось в среднем на 15-30 %, дымносп. уменьшилась на 30-45 %. При эксплуатационных испытаниях на тракторах МТЗ-80/80.1 дымность ОГ на режиме свободного ускорения при использовании присадки гидроксокарбонат лантана составила в среднем 45 %, декааква-2-сульфобензоат эрбия - 40 %, что соответственно в 1,3 и 1,5 раза меньше установленной нормы. При введении в топливо присадки на основе эрбия топливная экономичность дизеля 44 11/12,5 улучшилась в среднем на 6,5 %, а с присадкой на основе лантана - на 5,7%.

6. Значения коэффициента выхода сажи с отработавшими газами дизеля при работе на топливе с присадкой декааква-2-сульфобензоат эрбия в среднем в 1,3 раза выше, чем при работе на топливе с присадкой гидроксокарбонат лантана. Однако последняя также рекомендуется к использованию вследствие более простой технологии приготовления в условиях сельскохозяйственного предприятия.

7. Годовой экономический эффект от применения антидымной присадки декааква-2-сульфобензоат эрбия в топливе на одном тракторе МТЗ-80.1 составляет 8680 руб., а присадки гидроксокарбонат лантана — 3239 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Цыщына, А. В. Синтез и исследование антидымной присадки на основе координационного соединения редкоземельных элементов / С. В. Истомин, А. В. Цыпцына // Научное обозрение. - 2012. - № 3. -

С. 131-136(0,5/0,25 печ. л.).

2. Цыщына, А. В. Снижение дымности отработавших газов дизеля путем введения в топливо присадки на основе соединения редкоземельных элементов / А. В. Цыпцына // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2012. - № 8 . - С. 44-47 (0,625/0,625 печ. л.).

3. Цыщына, А. В. Механизм действия и анализ показателей дымности дизеля при использовании присадок в топливо на основе соединений редкоземельных элементов / С. В. Истомин, А. В. Цыпцына // Научное обозрение. - 2013. - № 4. - С. 72-75 (0,5/0,25 печ. л.).

Патенты

4. Пат. 2472844 Российская Федерация, МПК C10L 1/18 C10L 1/10 C10L 1/30 C10L 10/02. Антидымная присадка / Захарова Т. В., Пожаров М. В., Цыпцына А. В., Истомин С. В. - № 2011139156/04 ; заявл. 23.09.2011; опубл. 20.01.2013, Бюл. № 2.

5. Пат. 2472847 Российская Федерация, МПК C10L 1/02 C10L 1/10 C10L 1/30 C10L 10/12. Антидымная присадка / Захарова Т. В., Пожаров М. В., Цыпцына А. В., Истомин С. В. - № 2011139158/04 ; заявл. 23.09.2011 ; опубл. 20.01.2013, Бюл. № 2.

Публикации в других изданиях

6. Цыпцына, А. В. Теоретические предпосылки к снижению вредных выбросов дизелей применением присадки в топливо / С. В. Истомин, А. В. Цыпцына // Вавиловские чтения - 2009 : материалы Междунар. науч.-практ. конф., 25-26 нояб. 2009. - Саратов, 2009. - С. 256-258 (0,188/0,094 печ. л.).

7. Цыщына, А. В. К проблеме применения присадок к топливу для улучшения экологических и ресурсных показателей автотракторных дизелей / А. В. Цыпцына // Вавиловские чтения - 2009 : материалы Междунар. науч.-практ. конф., 25-26 нояб. 2009. - Саратов, 2009. -С. 388-389 (0,125/0,125 печ. л.).

8. Цыщына, А. В. К проблеме применения экологических нанопри-садок в топливо. Теория и практика / С. В. Истомин, А. В. Цыпцына //Вавиловские чтения - 2010 : материалы Междунар. науч.-практ. конф., 25-26 нояб. 2010 : в 3 т. - Саратов, 2010. - Т. 3. - С. 303-304 (0,188/0,094 печ. л.).

9. Цыпцына, А. В. Снижение токсичности отработавших газов дизелей как фактор повышения экологической безопасности / А. В. Цыпцына // Проблемы экономичности и эксплуатации ДВС : материалы Межгосуд.

науч.-техн. семинара. - Саратов, 2010. - С. 90-92 (0,188/0,188 печ. л.).

10. Цыщына, А. В. Теоретические предпосылки снижения вредных выбросов отработавших газов дизелей и улучшение приработки трибо-сопряжений применением экологических наноприсадок в топливо /С. В. Истомин, А. В. Цыпцына//Научное обозрение. -2010. -№4,-С. 47-50 (0,375/0,188 печ. л.).

11. Цыщына, А. В. К проблеме снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами мобильной техникой / А. В. Цыпцына // Научное обозрение. - 2010. - № 4. - С. 44-47 (0,313/0,313 печ. л.).

12. Цыпцына, А. В. К механизму действия металлоплакирующих присадок на основе координации соединений редкоземельных элементов / М. В. Цыпцын, А. О. Носов, А. В. Цыпцына, А. А. Ерышов // Научное обозрение. - 2010. - № 6. - С. 43-45 (0,188/0,063 печ. л.).

13. Цыщына, А. В. Теоретическое обоснование механизма действия металлсодержащей антидымной присадки / С. В. Истомин, А. В. Цыпцына // Научное обозрение. - 2010. -№ 5. - С. 40-44 (0,438/0,219 печ. л.).

14. Цыщына, А. В. Разработка математических моделей статистических оценок эффективности средств снижения токсичных веществ на различных эксплуатационных режимах дизеля / С. В. Истомин, А. В. Цыпцына // Научное обозрение. - 2011. - № 2. - С. 9-13 (0,562/0,281 печ. л.).

15. Цыщына, А. В. Выбор химического соединения для антидымной присадки и способ ее получения / С. В. Истомин, А. В. Цыпцына // Научное обозрение. - 2011. - № 3. - С. 4-7 (0,375/0,188 печ. л.).

16. Цыщына, А. В. Снижение дымности дизеля путем введения в топливо присадки на основе соединения редкоземельных элементов / М. В. Пожаров, А. В. Цыпцына, Т. В. Захарова // Вопросы биологии, экологии, химии и методики обучения. - 2012. - № 14 . - С 94-98 (0,375/0,125 печ. л.).

Подписано в печать 14.11.2013 г. Формат 60*84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ //

Издательство Поволжского межрегионального филиала ФГБУ «ВНИИ охраны и экономики труда» Минтруда России 410033, Саратов, ул. Международная, 34 Типография Поволжского межрегионального филиала ФГБУ «ВНИИ охраны и экономики труда» Минтруда России 410033, Саратов, ул. Международная, 34

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова»

0420*1455590

7

^ t ^у На правах рукописи

/

Цыпцына Анна Валерьевна

СНИЖЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИСАДОК К ТОПЛИВУ НА ОСНОВЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (НА ПРИМЕРЕ ДИЗЕЛЯ 44 11/12,5)

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Истомин С.В.

Саратов 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение....................................................................................................................................................................................................................5

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ................9

1.1 Снижение токсичности отработавших газов как фактор повышения экологической безопасности дизелей........................................................................................................9

1.2 Вредные выбросы дизелей и их воздействие на окружающую среду.... 13

1.3 Оценка и нормирование вредных выбросов дизелей, природоохранные стандарты..............................................................................................................................................................................16

1.4 Основные пути снижения вредных выбросов в процессе эксплуатации дизелей....................................................................................................................................................................................................21

1.5 Антидымные присадки к топливу, механизмы их действия............................25

1.6 Выводы. Цель и задачи исследования....................................................................................................34

2 ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ..............................................................................................36

2.1 Программа исследований............................................................................................................................................36

2.2 Методика теоретических исследований..............................................................................................3 8

2.3 Методика экспериментальных исследований..........................................................................40

2.3.1 Оборудование и приборы для экспериментальных исследований.... 41

2.3.2 Тарировка приборов и оборудования, оценка точности и ошибок экспериментальных исследований..............................................................................................................51

2.4 Выводы......................................................................................................................................................................................................54

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ И ДЫМНОСШ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЕЙ ПРИМЕНЕНИЕМ ПРИСАДОК К ТОПЛИВУ............................................................................................................................................................55

3.1 Выбор химических соединений для антидымных присадок на основе редкоземельных элементов......................................................................................................................................55

3.2 Механизм действия антидымных присадок на основе редкоземельных

элементов....................................................................................................................................................................................................................56

3.3 Тепловой расчёт рабочего процесса дизеля на топливе с антидымной

присадкой декааква-2-сульфобензоат эрбия..............................................................................................59

3.4 Математическая модель процесса тепловыделения в цилиндре дизеля при добавлении в топливо антидымной присадки декааква-2-сульфобензоат эрбия..................................................................................... 64

3.5 Математическая модель процесса образования сажи при горении в цилиндре дизеля топлива с антидымной присадкой декааква-2-сульфобензоат эрбия....................................................................................... 70

3.6 Авторегрессионный метод математической идентификации параметров математических моделей рабочих процессов дизеля 44 11/12,5, работающего на топливе с присадками....................................................... 77

3.7 Показатели эффективности использования антидымных присадок

к топливу.......................................................................................................... 81

3.8 Оценка точности разработанных математических моделей.............. 83

3.9 Выводы по разработанным математическим моделям...................... 85

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ........... 87

4.1 Стендовые испытания дизеля с антидымными присадками в топливе.................................................................................................................. 87

4.2 Анализ экологических показателей дизеля при использовании антидымных присадок на основе редкоземельных элементов.......................... 93

4.2.1 Анализ концентрации оксида углерода в отработавших газах дизеля............................................................................................................... 93

4.2.2 Анализ концентрации сажи в отработавших газах дизеля........... 102

4.2.3 Анализ концентрации оксидов азота в отработавших газах дизеля................................................................................................................... 111

4.2.4 Анализ концентрации углеводородов в отработавших газах дизеля................................................................................................................... 119

4.3 Анализ коэффициентов выхода токсичных компонентов и сажи с отработавшими газами дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками................................................................................................ 125

4.4 Выводы по результатам экспериментальных исследований............. 143

5 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ

И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ..................................... 144

5.1 Анализ результатов физико-химических исследований антидымных присадок к дизельному топливу............................................................ 144

5.2 Анализ результатов термогравиметрического анализа антидымных присадок к дизельному топливу............................................................ 151

5.3 Анализ процесса тепловыделения при сгорании в цилиндре дизеля топлива с антидымной присадкой................................................................. 160

5.4 Анализ процесса образования сажи при сгорании в цилиндре дизеля топлива с антидымной присадкой на основе редкоземельных элементов... 172

5.5 Сравнительный анализ концентраций токсичных компонентов и сажи в отработавших газах дизеля при работе на топливе без присадок

и с антидымными присадками..............................................................................................................................................174

5.6 Сравнительный анализ коэффициентов выхода токсичных компонентов с отработавшими газами дизеля при работе на топливе с присадками........................................................................................................................................................................................................................181

5.7 Результаты эксплуатационных исследований........................................................................183

5.8 Выводы по результатам сравнительного анализа............................................................185

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ... 187

6.1 Расчет годового экономического эффекта от применения антидымных присадок......................................................................................................................................................................................187

6.2 Выводы......................................................................................................................................................................................................189

Общие выводы................................................................................................................................................................................................190

Условные обозначения и сокращения....................................................................................................................193

Список литературы..................................................................................................................................................................................195

Приложения..........................................................................................................................................................................................................206

ВВЕДЕНИЕ

С каждым годом возрастает техногенное воздействие транспортных средств на окружающую среду. Около 40 % токсичных веществ и сажи поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. Ежегодный экологический ущерб от работы транспортных средств в Российской Федерации составляет более 900 млрд. руб.

Дизелизация транспорта привела к усугублению проблемы, так как дизелями выбрасывается до одного процента сажи в виде твердых частиц (ТЧ) от общего расхода топлива.

Снижение выбросов ТЧ связано со значительным удорожанием и усложнением систем питания, применением дополнительно сажевых фильтров в системе выпуска двигателей. Ввиду взаимосвязанности внутрицилиндровых процессов почти все мероприятия, направленные на повышение топливной экономичности и снижение выбросов продуктов неполного сгорания топлива, приводят, как правило, к увеличению образования оксидов азота Ж)х.

Удельные выбросы дизелей при работе на режимах полной нагрузки достигают: с оксидом углерода (СО) - 1,5...12,0 г/(кВт-ч); с углеводородами суммарно (СХНУ) - 1,5...8,00 г/(кВт-ч); с бенз(а)пиреном - 1-10Л..2-10~6г/(кВт-ч); с оксидом азота (1МОх) - 10...30 г/(кВт-ч); с твердыми частицами, включая сажу, -0,25...2,0 г/(кВт-ч) [55].

Традиционно сложилось несколько направлений снижения вредных выбросов дизелей, в том числе за счет:

- совершенствования рабочих процессов;

- применения малотоксичных регулировок;

- использования альтернативных топлив и антидымных присадок к дизельному топливу;

- установки в выпускной системе двигателя каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров.

Последние два направления не требуют модернизации в дизелестроении и рассчитаны в основном на дизели, находящиеся в эксплуатации. Учитывая длительность

создания и отработки новых рабочих процессов, небольшую эффективность влияния регулировок на снижение вредных выбросов, наиболее перспективным и простым в применении способом является изменение состава топлива путем добавления в него специальных присадок и использование его в рабочем процессе дизеля.

Актуальность настоящего исследования заключается в разработке и внедрении антидымных присадок на основе редкоземельных элементов к топливу, позволяющих снизить выбросы вредных веществ с отработавшими газами без изменения конструкции дизелей и систем их питания не только относительно новых, но и находящихся длительное время в эксплуатации.

Актуальность работы также подтверждается тем, что она выполнялась по приоритетному направлению развития ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» № 01201151795 от 09.02.2011 г. «Модернизация инженерно-технического обеспечения АПК» по теме: «Проведение научных исследований по повышению надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве».

Цель работы - улучшение экологических показателей тракторного дизеля 44 11/12,5 применением антидымных присадок к топливу на основе редкоземельных элементов, обеспечивающих эффективное снижение вредных выбросов при его эксплуатации.

Объект исследований - рабочий процесс дизеля на топливе с антидымными присадками: декааква-2-сульфобензоат эрбия и гидроксокарбонат лантана.

Предмет исследований: экологические показатели и характеристики дизеля с антидымной присадкой к топливу, работающего на различных скоростных и нагрузочных режимах.

Научную новизну работы представляют:

-скорректированная методика теплового расчёта рабочего цикла дизеля, позволяющая производить оценку параметров цикла дизеля, работающего с антидымными присадками на основе редкоземельных элементов;

- математическая модель процесса тепловыделения при термическом разложении антидымной присадки;

И

- математическая модель процесса образования сажи в цилиндре дизеля, работающего на топливе с антидымной присадкой;

- комплексная оценка эффективных и токсических характеристик дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками на основе редкоземельных элементов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Разработаны, синтезированы и испытаны антидымные присадки декааква-2-сульфобензоат эрбия и гидро-ксокарбонат лантана, добавляемые в дизельное топливо и обеспечивающие эффективное снижение продуктов неполного сгорания (СО, СН и сажи). Новизна антидымных присадок подтверждена патентами РФ № 2472844, 2472847.

Методология и методы исследований. Методологической основой для выполнения работы являлись современные методы теоретических и экспериментальных исследований антидымных присадок. Теоретические исследования включали в себя типовые апробированные методики: тепловой расчёт дизеля; построение регрессионных зависимостей по данным эксперимента; математическое моделирование процессов тепловыделения в цилиндре двигателя и образования сажи при сгорании топлива; идентификация параметров математических моделей по данным экспериментов. Основу экспериментальных исследований составили лабораторные (химические), стендовые и эксплуатационные испытания.

Реализация результатов исследований. Разработанные антидымные присадки к топливу на основе эрбия и лантана были использованы в работе дизельной техники в ООО «Лада» Аркадакского района и СПК им. Панфилова г. Петровска Саратовской области.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Методика теплового расчёта рабочего цикла дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками на основе редкоземельных элементов;

2. Математические модели процессов тепловыделения и образования сажи в цилиндре дизеля, работающего на топливе с присадками декааква-2-сульфобензоат эрбия и гидроксокарбонат лантана.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния антидымных присадок на основе редкоземельных элементов к дизельному топливу на процессы, протекающие в цилиндре двигателя.

4. Результаты экспериментальных исследований эффективных и токсических характеристик дизеля, работающего на топливе с антидымными присадками, технико-экономическая оценка их применения.

Степень достоверности и апробация результатов исследования. Основные положения работы и ее результаты доложены и одобрены:

- на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (Саратов, 2010-2013 гг.);

- на Международной научно-технической конференции «Обеспечение и контроль промышленной чистоты» (Саратов, 2010 г.);

- на научно-практической конференции ПГСХА (Пенза, 2010 г.);

- на научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства в области агроинженерии» (Москва, 2010 г.);

- на международных научно-практических конференциях «Вавиловские чтения» (Саратов, 2009-2011 гг.);

- на учёных советах Поволжского межрегионального филиала ФГБУ «ВНИИ охраны и экономики труда» Минтруда России (Саратов, 2010-2012 гг.);

- на Международной научно-практической конференции «Михайловские чтения» (Саратов, 2011-2012 гг.);

- на Всероссийской научно-практической конференции «2011 год — Международный год химии» (Саратов, 2012 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, получено два патента РФ на изобретения № 2472844, 2472847. Общий объем публикаций - 4,94 печ. л., из которых 3,0 печ. л. принадлежат лично соискателю.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 205 страниц текста, набранного на компьютере, 14 таблиц, 95 рисунков и 7 приложений. Список литературы включает в себя 126 наименований, из них 12 - на иностранном языке.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Атмосферный воздух загрязняется различными токсичными веществами. Большое количество вредных веществ поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. В современных мегаполисах наблюдается превышение среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе в 2-3 раза. Так, например, содержание в атмосферном воздухе оксидов азота (NOx) вблизи напряженных автотранспортных магистралей с интенсивным движением превышает ПДК в 7-8 раз, вблизи крупных железнодорожных узлов - в 8-10 раз, в месте размещения стационарных ДВС с мощностью более 1 МВт - в 12-14 раз [77, 78].

Согласно прогнозам ООН, основанным на анализе тенденций смены автотракторного парка и современных достижений в создании новых альтернативных источников энергии, ДВС в ближайшие 70 лет сохранят ведущее положение на транспортных средствах.

Проблеме снижения токсичности и дымности отработавших газов (ОГ) дизельных двигателей посвящено множество отечественных и зарубежных научных работ. Большой вклад в изучение вопросов, связанных с повышением экологической безопасности дизелей, внесли ученые: В.Л. Аксенов, И.С. Бреховских, В.В Горбунов, В.Д. Дудышев, Р.И. Жегалин, В.А. Звонов, В.Ф. Кайзер, М.Г. Ла-дыгичев, В.А. Лиханов, В.Н. Ложкин, П.Д. Лупачёв, Р.В. Малов, М. Муссави, A.B. Николаенко, А.Л. Новоселов, В.И. Панчишный, H.H. Патрахальцев, С. Пи-шингер, A.M. Сайкин, Т.Ю. Салова, В.И. Смайлис, В.А. Стрельников, В.И. Цып-цын, B.C. Швыдский, Т.Е. Эндрюс и др. Результатами проведенных ими исследований являются: обобщение данных о содержании в отработавших газах токсичных веществ, методики расчетов их концентраций в цилиндре дизеля, разработка методов и средств очистки ОГ, математические модели процессов, протекающих в системах нейтрализации, и данные об их эффективности.

1.1 Снижение токсичности отработавших газов как фактор повышения экологической безопасности дизелей

По данным Министерства транспорта РФ, к началу 2010 �