автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Снижение выбросов окислов азота с отработавшими газами тракторных дизелей путем организации рабочего процесса на водотопливной смеси

^ V На правах рукописи

N

ГОРВАТЕНКОВ Александр Иванович

СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ОКИСЛОВ АЗОТА С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПУТЕМ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА НА ВОДОТОПЛИВНОЙ СМЕСИ

Специальности: 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники. 05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин 1998 г.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете и Тверской государственной сельскохозяйственной академии.

Научные руководители - заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор, академик НИКОЛАЕНКО A.B. - кандидат технических наук, профессор

СМИРНОВ В.Г.

- кандидат технических наук, доцент НИКОЛАЕВ A.B.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

ЗУЕВ A.A.

- доктор технических наук, профессор ЛОЖКИН Б.Н.

Ведущая организация - Учебно-научный внедренческий производственно-

консультативный центр "ТверьАгро".

Защита диссертации состоится "28" апреля 1993г. в 14 час 30 мин на заседании диссертациионного совета К 120.37.05. по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург - Пушкин, Академический пр., д.23, ауд.719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан "27" марта>£08г. Ученый секретарь Q

диссертационного совет

доктор технических на) В.Т. Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДБС), являющиеся основной энергетической базой народного хозяйства, потребляют большую часть горюче-смазочных материалов, наносят значительный урон окружающей среде выбросами с отработавшими газами токсичных компонентов (ОГ). С учетом индекса токсичности , одним из наиболее опасных компонентов являются окислы азота, которые, помимо общетоксического воздействия, являются кровяными ядами, поражают нервную систему и печень, раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. В этой связи задача уменьшения выбросов окислов азота NOx с ОГ ЛВС весьма актуальна.

Цель исследований. Снижение содержания окислов азота в ОГ путем организации рабочего процесса дизеля на водотопливных смесях (ВТС).

Объект исследований. Дизель 4411/12,5 (Д-242) ПО "Минский тракторный завод".

Научная новизна. 1. Математическая модель и алгоритм расчета параметров рабочего цикла и показателей работы дизеля на ВТС.

2. Обоснованные регулировочные параметры подачи воды в цилиндры дизеля.

3. Количественные характеристики и закономерности изменения содежания окислов азота NOx в ОГ при работе дизеля на ВТС.

Практическая значимость. 1. Система питания дизеля для работы на ВТС.

2. Технология технического обслуживания системы питания дизеля, работающего на ВТС.

Апробация. Основные результаты диссертационной работы докладывались на постоянно-действующих научно-технических семинарах стран СНГ в С-ПГАУ в 1995-1997 гг., на I научно-практической конференции Тверской области в 1997 г. и научно-практических конференциях Тверской ГСХА в 1994-1997 гг.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубли-

кованы в 12 печатных работах.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований используются в НИР кафедры "Тракторы и автомобили" Тверской ГСХА, а также приняты учебно-научным внедренческим производственно-консультативным центром "ТверьArpo" для разработки малотоксичного дизеля.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 разделов, общих выводов, списка используемой литературы из 98 наименований (из них 14 зарубежных) и приложений, включает 140 страниц машинописного текста, 14 таблиц, 34 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обосновывается актуальность темы и излагаются положения, которые выносятся на защиту.

В первом разделе выполнен обзор современных исследований в области состава, нормирования токсичности ОГ и путей уменьшения выбросов вредных веществ с ОГ дизелей. Анализ накопленных сведений выделяет окислы азота NOx в качестве наиболее токсикологического компонента ОГ дизелей. Установлено, что отечественные стандарты нормируют выбросы NOx, превышающие в 3...4 раза нормы развитых зарубежных стран. На основании анализа методов и средств снижения содержания NOx в ОГ установлены целесообразность и перспективность способов использования воды в рабочем процессе дизеля. Однако применяемые способы подачи воды в цилиндры дизеля имеют такие недостатки, как невозможность управления моментом начала подачи воды и, как правило, ее количеством.

В результате анализа состояния вопроса, в соответствии с целью работы, поставленны следующие задачи исследований:

1. Разработать способ и систему питания дизеля для организации рабочего процесса на ВТС.

2. Разработать математическую модель, алгоритм и программу расчета параметров рабочего цикла и показателей работы дизеля на ВТС.

2

3. Провести расчетно-теоретический анализ параметров рабочего цикла и показателей работы дизеля на ВТС.

4. Обосновать регулировочные параметры подачи воды в цилиндры дизеля.

5. Исследовать тепловой баланс дизеля при работе на ВТС.

6. Выполнить безмоторные исследования по обоснованию выбора агрегатов системы подачи воды в цилиндры дизеля.

7. Разработать методику экспериментальных исследований и

сформировать экспериментальную моторную установку.

8. Выполнить моторные стендовые исследования показателей работы дизеля на ВТС и уточнить состав ВТС.

9. Провести экспериментальные исследования содержания И0х в ОГ при работе дизеля на ВТС.

10. Разработать технологию технического обслуживания (ТО) системы питания для работы дизеля на ВТС.

11. Оценить социально-экономическую эффективность дизеля, работающего на ВТС.

Во втором разделе представлен разработанный способ работы дизеля на ВТС, приведена методика, математическая модель и результаты расчета параметров рабочего цикла и показателей работы дизеля на ВТС, проанализирован тепловой баланс дизеля при работе на ВТС.

Сущность предлагаемого способа организации рабочего цикла дизеля на ВТС заключается в раздельной подаче топлива и воды непосредственно в цилиндры, причем вода впрыскивается в конце процессов топливоподачи и сгорания топлива. Разработанный макетный вариант дизеля отличаетя от серийного тем, что он оборудован дополнительной системой для подачи воды в цилиндры.

На рисунке 1 представлена схема предлагаемого способа организации рабочего цикла дизеля на ВТС. Цилиндр снабжен дополнительной форсункой для подачи воды, соединенной трубопроводом с дополнительным насосом высокого давления, который приводится во вращение от приводной шестерни штатного ТНВД.

На нагрев, испарение впрыснутой воды и перегрев пара затрачи-

*

/ / /

1

а

V } 1

<

V *

N N Ч \

Г

/

н

ж

РисЛ. Схема организации рабочего цикла дизеля на ВТС. 1-цилиндр, 2-поршень, 3-форсун-ка впрыска топлива, 4-выпускной трубопровод, 5-выпускной клапан, 6-форсунка впрыска воды, 7,90 топливопроводы, 8-блок цилиндров, 10-штатный ТНВД, 11-ТНВД для подачи воды, 12-головка блока.

вается часть теплоты цилиндровых газов, в результате чего, снижается их температура, что предполагает замедление реакций образования окислов азота ИОх и уменьшение их содержания в ОГ. Кроме того, вода разбавляет горючую смесь, уменьшая тем самым относительную концентрацию кислорода, что также приводит к снижению содержания Шх в ОГ.

Особенностью расчета рабочего цикла дизеля при подаче воды в цилинды после сгорания основной части топлива является то, что часть теплоты цилиндровых газов расходуется на нагрев, испарение воды и перегрев пара. Расчет температуры цилиндровых газов после впрыскивания и испарения воды производится по уравнению :

В-ДСрЪ-Т - Св-ИСр.Об-Тг = Ср<1-т-(Тп-То) + ь-ш + З-К-Ы-(Тг-Тп),

где Т - температура газов в цилиндре по штатному циклу на момент окончания впрыскивания воды, К; 0 - коэффициент молекулярного изменения штатного цикла; Вв - коэффициент молекулярного изменения с учетом подачи воды; "ДсрЪ - средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания без учета воды, кДж/кмоль-град; Цср.об - средняя молярная 4

теплоемкость продуктов сгорания с впрыскнутой водой, кДж/кмоль•град; Сра - теплоемкость воды. кДж/кг-град; ш - масса подаваемой воды, кг; То - температура воды в начале впрыскивания, К; Тп - температура парообразования, К; Ь - удельная теплота парообразования воды. кДж/кг; К - постояннная Больцмана. кДж/кг; N - число молекул в ш кг водяного пара.

Общее количество продуктов сгорания с учетом впрыскнутой воды:

Моб = М2 + МН20

где Мг - количество продуктов сгорания топлива, кмоль/кг; Мнго -количество водяного пара, кмоль/кг.

Количество водяного пара определяется по выражению: Мнго = т / 18

Коэффициент молекулярного изменения с учетом впрыска воды расчитывается по формуле:

Зв = Моб / Мс

где Мс - количество молей газов в конце сжатия до сгорания, кмоль/кг.

Молярная теплоемкость продуктов сгорания с впрыснутой водой определяется по выражению:

ЦСр.об = МСуъ-(1+И-0,001) + 8,314 ,

где ТГср.об _ средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания с впрыснутой водой, кДж/кмоль -град; - средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания при температуре и объеме на момент окончания впрыскивания воды без ее учета , кДж/кмоль-град; V/ - количество подаваемой воды, выраженное в процентах от количества подаваемого топлива, %:

V/ = 6в • 100/бт = £цв • 100/£ц , где Ов.йт - часовые расходы воды и топлива, кг/ч; гив. цикловые

5

подачи воды и топлива, г/цикл.

Давление газов в цилиндре после впрыскивания и испарения воды определяется по выражению:

Рг = Моб • R • Тг / Vr ,

где Рг - давление цилиндровых газов после впрыскивания и испарения воды, МПа; R - универсальная газовая постоянная, кДж/кмоль-К; Vr -объем камеры сгорания в конце впрыскивания воды, м3.

В связи с тем, что после испарения воды изменяется температура цилиндровых газов, корректируется показатель политропы расширения. При впрыскивании воды до ВМТ происходит изменение степени повышения давления. Температура и давление цилиндровых газов в конце процесса расширения определяются по известным выражениям .

Работа дизеля на ВТС возможна в том случае, если впрыснутая вода полностью испарится. Проверка агрегатного состояния впрыснутой воды проводится с использованием уравнений теплопроводности с учетом параметров воды на кривой насыщения . Нагрев воды в полете от носка распылителя до стенок камеры сгорания определяется по следующему выражению. Время нагрева при этом расчитывается по скорости движения капли воды и геометрии камеры сгорания.

Тк - То » RK ( и-п-гкч ( _

-= 1-Ц,2-(-1)п+1--sin - -ехр -rr-лг--5 ,

Тг - То П"1 Jt-П-Гк ^ Rk > у Rk -'

где Тк - температура воды в конце полета, К; RK - радиус капли воды, м; гк - радиус искомой изотермы капли воды, м; а - коффицент температуропроводности воды, м/с2; х - время нагрева воды, с; п -число членов суммы.

Результаты расчета изменения температуры цилиндровых газов показывают, что при впрыскивании воды происходит снижение температурного режима цикла. Причем, чем больше количество подаваемой воды и более ранний угол начала ее впрыскивания, тем выше разность темпе-6

ратур по сравнению с дизельным циклом. На рис.2 представлены расчетные индикаторные диаграммы в Т-$> координатах для различных вариантов количества подаваемой воды (V/ %) и углов начала ее впрыскивания (фв Интенсивное образование окислов азота наступает при Т=1900 К и удваивается при повышении температуры на 200...250 К . Как видно из графиков (рис.2), при впрыскивании воды продолжительность периода температур интенсивного образования окислов азота (фмох). выраженная в градусах поворота вала, уменьшается и составляет: в штатном цикле - 40 при №=50% и фв=3 до ВМТ - 28 при №=50% и фв=12 после ВМТ - 32 при №=100% и Фв=12 после ВМТ - 32 Из данного анализа следует, что

Ш К 2/00

то

1500

т 900 600 зоо

2:" &

\ \

\ \

Ы

* -

С

а

Рис. 2. Расчетная индикаторная диаграмма.--дизель-

.ный цикл;-----цикл на БТС

^=50%, фв=12...°после ВМТ);

---- цикл на ВТС (№=100%,

Фв=12...° после ВМТ); — - цикл на ВТС (№=50%, фв=3 до ВМТ).

030 ¿ю 90 '(ВО ¡р--

увеличивается средняя скорость охлаждения продуктов сгорания (Уохл, К/...°) за период фыох- Так, скорость охлаждения продуктов сгорания составила: в штатном цикле - 9,25 К/.при №=50% и фв=12 после ВМТ - 11,6. При этом увеличение скорости охлаждения продуктов сгорания составило 25%. Таким образом, снижение уровня максимальных температур и увеличение скорости охлаждения продуктов сгорания соз-

дают условия для снижения выбросов окислов азота с ОГ. Расчет изменения температуры впрыснутой воды в цилиндр дизеля подтверждает ее парообразование .

При расчетном определении основных показателей работы дизеля для установленных регулировочных параметров подачи ВТС эффективная мощность и удельный эффективный расход топлива незначительно отличаются от показателей дизеля при работе на дизельном топливе. Так, при работе на ВТС (И=50% и <рв=12 после ВМТ) - Ые=48,63 кВт, ge=257 г/(кВт-ч), при работе на дизельном топливе - №=49,6 кВт, ge=252 г/(кВт-ч).

В результате анализа теплового баланса дизеля при работе на ВТС установлено уменьшение количества теплоты, передаваемой охлаждающей жидкости в 2,5 раза и, как следствие, снижение затрат мощности, необходимой на привод водяного насоса и вентилятора системы охлаждения на 2,24 кВт. Эта мощность полностью компенсирует затраты на привод агрегатов системы подачи воды в цилиндры дизеля.

В третьем разделе приведены общая и частные методики экспериментальных исследований, дано описание экспериментальной установки, применяемой аппаратуры и системы питания дизеля для работы на ВТС, приведен расчет погрешностей измерений.

Установка представляет собой комплекс, который включает дизель Д-242, обкаточно-тормозной стенд КИ-5968, контрольно-измерительные и регистрирующие приборы. Дизель оборудован штатной системой топли-воподачи и дополнительной системой подачи воды в цилиндры, состоящей из емкости, трубопроводов низкого и высокого давления, подкачивающего насоса, ТНВД УТН-5 с отключенным регулятором и устройством для регулирования цикловой подачи воды, четырех форсунок 6Т2.

С учетом специфики рабочего процесса дизеля на ВТС методика преусматривает сравнительные лабораторно-стендовые исследования показателей работы и токсичности ОГ дизеля при работе на чистом топливе и ВТС на номинальном режиме (п=1800 об/мин) при стандартных его регулировках. При этом изменяемыми параметрами в ходе эксперимента являются количество и угол начала впрыскивания воды. Методика 8

экспериментальных исследований предусматривает изменение угла начала впрыскивания воды от 6...° до ВМТ до 15 после ВМТ, изменение количества воды от 0 до 175%. от подачи топлива.

При испытаниях производился замер частоты вращения; расходов топлива, воды, воздуха и ОГ; эффективной мощности; удельного расхода топлива; температуры и дымности ОГ; проводился отбор проб ОГ для определения содержания окислов азота; осуществлялась запись индикаторных диаграмм; контролировались температурный режим работы дизеля, давление в системе смазки, попадание воды в моторное масло.

В четвертой разделе представлены результаты экспериментальных исследований.

Результаты безмоторных исследований показывают, что подача секций при работе ТНВД на воде при различных положениях рейки на постоянном скоростном режиме (п=900 мин-1) увеличивается в среднем на 4 ...61 по сравнению с подачей дизельного топлива (ДТ), что объясняется меньшей вязкостью воды, а следовательно уменьшением потерь на трение при истечении воды из распыливающих отверстий форсунок. Проверка гидроплотности прецезионных пар ТНВД, герметичности форсунки в сборе до и после 125-ти часового цикла работы на воде выявила отсутствие повышенного износа рабочих поверхностей прецезионных деталей.

Анализ результатов обработки индикаторных диаграмм (рис.3) показывает, что при работе дизеля на ВТС характер протекания кривых давления цилиндровых газов практически такой же, как и при работе на дизельном топливе. Наибольшее различие в протекании кривых характерно для варианта при \»/=50% и <рв=3. ..°до ВМТ. При этом максимальное давление цикла снижается на 0,2 МПа и дополнительно смещается на 1...° после ВМТ по сравнению с дизельном циклом.

В рабочем цикле с подачей воды уменьшается максимальная температура цикла Тшах. Так, Тшах дизельного цикла составляет 2280 К; при №=50% и фв=3 ...° до ВМТ - 2150 К; при №=50% и <рв=12 ...° после БМТ -2260 К. В цикле с подачей воды уменьшается продолжительность

ны'й цикл;--цикл на ВТС (У/=50%,фв=3. . .°ДО ВМТ);---цикл на ВТС

№=50%,ФВ=12...°после ВМТ).

угла интенсивного образования окислов азота Фыох и составляет: при \*/=50% и <Рв=3 до ВМТ - 23 при И=50% и фв=12 после

ВМТ - 27 в дизельном цикле - 32 Уменьшение уровня мак-

симальных температур и продолжительности периода интенсивного образования окислов азота в конечном итоге приводит к повышению скорости охлаждения продуктов сгорания. Так, повышение скорости охлаждения для варианта при №=50% и фв=12 ...° после ВМТ составляет 23% по сравнению с дизельным циклом. Таким образом, расхождение расчетных и экспериментальных данных по скорости охлаждения продуктов сгорания не превышает - 8%. 10

Показатели динамики тепловыделения, относительного количества сгоревшего топлива, относительного количества теплоты, идущей на повышение внутренней энергии и совершение работы, в цикле на ВТС зависят от количества подаваемой воды и угла начала ее впрыскивания, что объясняется потерями теплоты на нагрев и испарение воды, а также присутствием в цилиндре инертного тела - водяного пара. При этом наибольшее влияние на эти показатели оказывает угол начала впрыскивания воды.

В результате исследований эффективных показателей и содержания окислов азота в ОГ при работе дизеля на ВТС (рис.4) установлено, что наибольшее снижение удельных выбросов окислов азота достигается при подаче воды в количестве 30-407. от подачи топлива, причем наибольший эффект получен при углах начала впрыскивания воды до ВМТ.

Рис.4. Зависимости изменения удельных выбросов окислов азота с ОГ от количества подаваемой воды при различных углах начала ее впрыскивания.. + -угол начала впрыскивания воды после ВМТ; —угол начала впрыскивания воды до БМТ.

т % й5

Так, при Фв=3 до ВМТ £шх составил 3,9 г/(кБт-ч). В сравнение с дизельным циклом (емох=24,5 г/(кВт-ч)) удельный выброс Шх уменьшился более чем в 6 раз. При этом эффективная мощность составила 41,2 кВт, удельный эффективный расход - 261 г/(кВт-ч). По сравнению с дизельным циклом (Ые=43,8 кВт, ее=253 г/(кВт*ч)) уменьшение по Ые составило 2.6 кВт или 5,89%; увеличение по - 8 г/(кВт*ч) или 3,16%). Наименьшее изменение эффективных показателей происходит при угле начала впрыскивания воды фв=12 после ВМТ. Так, при подаче воды в количестве 35% от подачи топлива и Фв=12 после ВМТ эффективные показатели составили Ые=43 кВт, ев=255 г/(кВт-ч), изменение по сравнению со штатным дизельным циклом составило: по Ые - 0,8 кВт (1,8%), по - 3 г/(кВт-ч) (1,18%). При этом удельный выброс окислов азота составил 9 г/(кВт-ч). Уменьшение в сравнении с дизельном циклом составило 15,5 г/(кВт-ч) (в 2,72 раза). ГОСТ 17.2.2.05-86 предусматривает следующие нормы выбросов Шх: для дизелей сельскохозяйственных тракторов - 22 г/(кВт-ч); для дизелей тракторов, предназначенных для использования в местах с ограниченным воздухообменом - 13 г/(кВт-ч).

Исследованиями дымности ОГ дизеля при работе на ВТС установлено повышение коэффициента непрозрачности ОГ на 1,5-3%.

В результате исследований механических потерь при работе дизеля на ВТС установлены затраты мощности (0,5 кВт) на привод агрегатов системы подачи воды (№=35%), которые компенсируются уменьшением потребляемой мощности на привод агрегатов основной системы охлаждения дизеля. При анализе проб моторного масла, взятых из картера дизеля , следов воды в нем не обнаружено.

В пятом разделе приведена разработанная технология технического обслуживания системы питания дизеля для работы на ВТС, которая учитывает особенности эксплуатации серийной топливной аппаратуры при подаче воды в цилиндры, а также температурно-климатические ограничения применения воды в рабочем процессе дизеля.

В разделе экономической эффективности приведен расчет годового экономического эффекта от предлагаемых решений по снижению выбросов 12

окислов азота с ОГ в окружающую среду за счет уменьшения экологического ущерба при работе дизеля на ВТС. При этом ожидаемый годовой экономический эффект составляет 415 рублей на один трактор, (в ценах 1998г.)

ОБЩЕ ВЫВОДЫ

1. В результате выполненых теоретических и экспериментальных исследований создан макетный образец системы питания для организации рабочего процесса в тракторном дизеле Д-242 на водотопливной смеси. Реализация рабочего процесса на ВТС обеспечивает максимальное снижение содержания окислов азота в ОГ дизеля в 6 раз, что удовлетворяет Европейским и Американским стандартам до 2010 г.

2. Разработанные методика, математическая модель и алгоритм расчета параметров рабочего цикла учитывают особенности работы дизеля на водотопливной смеси. При этом, выполненные теоретические исследования позволили обосновать количество воды в ВТС (не более 50%) и углы начала ее впрыскивания: в соответствии с эффективными показателями - <рв=12 после ВМТ (продолжительность периода интенсивного образования окислов азота по температуре (> 1900 К) - 32

с точки зрения создания наиболее "благоприятных" условий, уменьшающих выбросы NOx, - <рв=3...6 до ВМТ (продолжительность периода интенсивного образования окислов азота по температуре (> 1900 К) - 28 При работе на дизельном топливе продолжитель-

ность периода интенсивного образования окислов азота составила 40

о

3. При расчетном определении основных показателей работы дизеля для установленных регулировочных параметров подачи ВТС эффективная мощность и удельный эффективный расход топлива незначительно отличаются от показателей дизеля при работе на дизельном топливе. Так, при работе на ВТС (W=50% и <рв=12 после ВМТ) - Ne=48,63 кВт, ge=257 г/(кВт-ч), при работе на дизельном топливе - Ne=49,6 кВт, ge=252 г/(кВт•ч).

4. На основании выполненного расчетного теплового баланса дизеля при его работе на ВТС установлено снижение количества теплоты, передаваемой охлаждающей жидкости, более чем в 2 раза за счет внут-рицилиндрового испарения воды, что обеспечивает снижение мощности, необходимой на привод вентилятора и водяного насоса на 2,24 кВт.

5. При реализации рабочего цикла дизеля Д-242 на ВТС установлены следующие показатели по окислам азота и основным показателям работы:

- при цикловой подаче воды W=40% и угле начала впрыскивания <рв=3 до ВМТ удельный выброс окислов азота gfjox составил 3,9 г/(кВТ'Ч). При этом эффективная мощность составила 41,2 кВт, удельный эффективный расход топлива - 261 г/(кВт-ч);

- при цикловой подаче воды W=35% и угле начала впрыскивания <рв=12 после ВМТ удельный выброс окислов азота gNOx составил 9 г/(кВт-ч). При этом эффективная мощность составила 43 кВт, удельный эффективный расход топлива - 255 г/(кВт-ч);

- при работе на дизельном топливе удельный выброс окислов азота gNOx составил 24,5 г/(кВт*ч). При этом эффективная мощность составила 43,8 кВт, удельный эффективный расход топлива - 253 г/СкВт-ч).

6. Экспериментальными исследованиями в основном подтверждены расчетные данные по составу ВТС, по основным показателям работы дизеля, по изменению продолжительности температурного периода образования окислов азота. Некоторое снижение эффективной мощности и увеличение удельного эффективного расхода топлива (1...6Z) при работе дизеля на ВТС объясняется тем, что рабочий цикл на ВТС был организован при штатной системе охлаждения, а также с нереализованными возможностями доводки системы водоподачи.

7. Разработанная технология технического обслуживания системы питания дизеля для работы на ВТС учитывает особенности эксплуатации серийной топливной аппаратуры при подаче воды в цилиндры и темпера-турно-климатические ограничения применения воды в рабочем процессе дизеля. Сроки проведения разработанных операций соответствует пери-14

одичности ТО дизеля.

8. Результаты исследований используются в НИР кафедры "Тракторы и автомобили" Тверской ГСХА, а также приняты учебно-научным внедренческим производственно-консультативным центром "ТверьАгро" для разработки малотоксичного дизеля.

9. Годовой экономический эффект, полученный за счет снижения выбросов окислов азота с ОГ в окружающую среду при работе дизеля на ВТС и уменьшения экологического ущерба составляет, 415 рублей на один трактор.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Периков В.Ф., Горбатенков А.И. Экспериментальная установка и методика исследований работы дизеля на ВТС при подаче воды на линии расширения. // Тезисы докладов XVII научно-практической конференции ТСХИ.-Тверь, 1994.- С.92-93.

2. Смирнов В.Г., Щербаков Ю.В., Горбатенков А.И. Математическая модель и результаты расчета параметров цикла и показателей дизеля при подаче воды на линии расширения. // Тезисы докладов научно-технического семинара С-ПГАУ.- Санкт-Петербург, 1995.- С.13-15.

3. Горбатенков А.И., Туляев П.Н., Новожилов A.A. Экспериментальные исследования мощностных и экономических показателей дизеля при подаче воды на линии расширения. // Тезисы докладов XVIII научно-практической конференции ТСХИ.- Тверь, 1995.- С.83-84.

4. Салова Т.Ю., Периков В.Ф., Горбатенков А.И. Снижение отрицательного воздействия работы автотракторных дизелей на окружающую среду при работе на ВТС. // Тезисы докладов XVIII научно-практической конференции ТСХИ. -Тверь, 1995.- С.77-78.

5. Богатенков Н.В., Горбатенков А.И. Согласование штатной системы подачи топлива и дополнительной системы подачи воды дизеля в эксплуатации. // Тезисы докладов XVIII научно-практической конференции ТСХИ. -Тверь, 1995.- С.82-83.

6. Смирнов В.Г., Николаев A.B., Горбатенков А.И. Улучшение no-

lo

казателей работы дизеля путем подачи воды на линии расширения. //Тезисы докладов научно-технического семинара С-ПГАУ. -Санкт-Петербург, 1996.- С.65-66.

7. Смирнов В.Г., Николаев A.B., Горбатенков А.И. Особенности расчета рабочего цикла дизеля при подаче воды на линии расширения. //Тезисы докладов XIX научно-практической конференции ТГСХА. -Тверь, 1996.- С.169-172.

8. Елисеев Ю.В., Горбатенков А.И. Планирование 4-х факторного эксперимента при подаче воды в цилиндры дизеля на линии расширения. //Тезисы докладов XIX научно-практической конференции ТГСХА. -Тверь, 1996.- С.172.

9. Салова Т.Ю., Горбатенков А.И. Совершенствование работы энергоустановок с целью снижения токсичности. //Тезисы докладов I 06-ласной научно-практической конференции. -Тверь, 1997.-С.71.

10. Николаев A.B., Горбатенков А.И. Экспериментальные исследования влияния раздельной подачи воды в цилиндры на основные показатели работы дизеля. //Тезисы докладов научно-технического семинара С-ПГАУ. -Санкт-Петербург, 1997.-С.115-117.

11. Горбатенков А.И. Безмоторные испытания топливоподающей ап- • паратуры дизеля при работе на воде. //Тезисы докладов XX научно-практической конференции ТГСХА. -Тверь, 1997.-С.107-103.

12. Горбатенков А.И. Теоретическое обоснование рационального количества и угла начала подачи воды в цилиндры дизеля. //Сб. научных ТРУДОВ ТГСХА. -Тверь, 1997.-С.100-106.