автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и биотопливах на основе рапсового масла

С$а/ь,сс>8су £ 4

На правах рукописи

003481825

Зенин Алексей Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА ДИЗЕЛЬНОМ ТОПЛИВЕ И БИОТОПЛИВАХ НА ОСНОВЕ РАПСОВОГО МАСЛА

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2009

003481825

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Иващенко Николай Антонович

доктор технических наук, профессор Марков Владимир Анатольевич

доктор технических наук, профессор Голубков Леонид Николаевич

Ведущее предприятие:

кандидат технических наук, доцент Пономарев Евгений Григорьевич

Закрытое акционерное общество «Ногинский завод топливной аппаратуры» (ЗАО «НЗТА»)

Защита диссертации состоится « О »¿Р/сф^Р^А. 2009 г. в

ч. на

заседании диссертационного совета Д 212.141.09 при Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана по адресу: 105005, Москва, Рубцовская наб., д. 2/18, Учебно-лабораторный корпус, ауд. 947

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5, МГТУ им. Н. Э. Баумана, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.141.09.

Автореферат разослан « /Ь » Се^ Г^- У) а. 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Тумашев Р.З.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВМТ - верхняя мертвая точка;

ДТ - дизельное топливо;

КС - камера сгорания;

ОГ - отработавшие газы;

МЭРМ - метиловый эфир рапсового масла;

РМ - рапсовое масло;

ТНВД - топливный насос высокого давления.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью удовлетворения современных жестких требований к показателям топливной экономичности и токсичности ОГ транспортных дизелей. Эти показатели в значительной степени зависят от характера протекания процессов распыливания топлива и смесеобразования, которые, в свою очередь, определяются конструкцией системы топливоподачи и, в особенности, конструкцией форсунок и их распылителей. Проблема достижения требуемых показателей топливной экономичности и токсичности ОГ осложняется многорежимностью транспортного дизеля и необходимостью оптимизации параметров указанных процессов на каждом режиме. Такая оптимизация должна проводиться с целью согласования указанных параметров с геометрией КС в широком диапазоне режимов работы двигателя.

При использовании биотоплив на основе растительных масел указанные проблемы усугубляются отличиями свойств этих топлив от свойств ДТ. В этом случае реализация мероприятий, улучшающих качество рабочего процесса, становится еще более актуальной. Использование смесевых биотоплив на базе РМ с требуемыми свойствами в сочетании с внедрением мероприятий по совершенствованию процессов распыливания топлива и смесеобразования позволит достичь требуемых показателей топливной экономичности и токсичности ОГ современных транспортных дизелей.

Цель работы: достижение требуемых показателей топливной экономичности и токсичности ОГ дизеля, работающего на дизельном топливе и биотопливах на основе рапсового масла, путем совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов. С помощью теоретических методов проведены расчетные исследования показателей дизеля и динамики струй распиливаемого топлива. Экспериментальная часть работы заключалась в определении показателей дизеля, оснащенного распылителями различных конструкций и работающего на различных топливах.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана методика оптимизации параметров двигателя - расположения форсунки в КС, длины распыливающих отверстий форсунки, со-

става смесевого биотоплива с учетом показателей топливной экономичности и токсичности ОГ;

- разработана методика определения коэффициента расхода распылителя форсунки при варьировании длиной распиливающих отверстий;

- разработаны способы совершенствования процессов распиливания топлива и смесеобразования транспортного дизеля.

Достоверность и обоснованность научных положений определяются:

- использованием современных методик расчета параметров рабочего процесса дизеля и динамики струй распыливаемого топлива;

- совпадением результатов расчетных и экспериментальных исследований, полученных при испытаниях на развернутом двигателе.

Практическая ценность состоит в том, что:

- разработанная методика оптимизации параметров двигателя позволила сформулировать практические рекомендации по размещению форсунок в головке цилиндров дизеля, выбору длины распыливающих отверстий, выбору состава смесевого биотоплива;

- разработанные конструкции распылителей форсунок позволяют повысить качество процессов распыливания топлива и смесеобразования дизеля, улучшить показатели топливной экономичности и токсичности ОГ;

- проведенные экспериментальные исследования дизеля, работающего на ДТ и смесях ДТ и МЭРМ, подтвердили эффективность использования этого топлива в отечественных транспортных дизелях.

Реализация результатов работы. Работа проводилась в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных работ кафедр «Поршневые двигатели» (Э-2) и «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана, а также лаборатории «Автоматика» НИИЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана. Результаты исследований внедрены в МГАУ им. В.П. Горячкина и в ЗАО «НЗТА».

Апробация работы:

Диссертационная работа заслушана и одобрена на заседании кафедры «Поршневые двигатели» в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2009 г. По основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады:

- на международной научно-технической конференции «4-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе», 29-30 января 2009 г., Москва, ГТУ «МАДИ»;

- на международном симпозиуме «Образование через науку», посвященном 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана, 17-19 мая 2005 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана;

- на международной конференции «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана, 19-21 сентября 2007 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана;

- на межотраслевой научно-технической конференции «Современные проблемы развития поршневых ДВС», посвященной 75-летию кафедры судовых ДВС и дизельных установок СПбГМТУ, 14 октября 2005 г., Санкт-Петербург, СПбГМТУ;

- на межотраслевой научно-технической конференции «Актуальные про-

блвмы развития поршневых ДВС», посвященной 100-летию профессора ПЛ. Истомина, 20 июня 2008 г., Санкт-Петербург, СПбГМТУ;

- на 3-ей международной конференции «Альтернативные источники энергии для больших городов», организованной правительством Москвы, 23-24 октября 2008 г., Москва, Здание правительства Москвы;

- на Всероссийском научно техническом семинаре (ВНТС) им. проф. В.И. Крутова по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок при кафедре «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2007-2009 г.г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 7 статей (из них 5 - списку ВАК), 9 материалов конференций, 2 заявки на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 222 страницы, включая 196 страниц основного текста, содержащего 67 рисунков, 19 таблиц. Список литературы включает 167 наименований на 19 страницах. Приложение на 26 страницах включает документы о внедрении результатов работы, листинги расчетных программ и результатов расчета.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована необходимость совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования в дизелях транспортного назначения, работающих на ДТ и смесевых биотопливах на основе РМ, и дана общая характеристика диссертации.

В первой главе проведен анализ работ, опубликованных по теме диссертации. Отмечено, что приоритетным направлением совершенствования дизелей является улучшение показателей токсичности их ОГ. В работах Л.Н. Голубкова, Л.В. Грехова Л.В., C.B. Гусакова, С.Н. Девянина, H.H. Патрахальцева, В.М. Фомина и других ученых показано, что эффективным методом достижения требуемых показателей токсичности ОГ является совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования. Рассмотрены особенности указанных процессов в транспортных дизелях и факторы, оказывающие влияние на протекание этих процессов. Отмечена значительная зависимость показателей токсичности ОГ от конструктивных особенностей форсунок. Обоснована необходимость совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования в дизелях, работающих на ДТ и биотопливах на основе РМ. На основании проведенного анализа сформулированы цель работы и следующие задачи исследования:

1. Проведение расчетных исследований влияния расположения форсунок на показатели топливной экономичности и токсичности ОГ транспортного дизеля.

2. Разработка методики оптимизации параметров двигателя - расположения форсунки в КС, длины распыливающих отверстий форсунки, со-

става смесевого биотоплива с учетом показателей топливной экономичности и токсичности ОГ.

3. Разработка методики определения коэффициента расхода распылителя форсунки при варьировании длиной распыливающих отверстий.

4. Проведение расчетных исследований динамики развития струй топлива при варьировании длиной распыливающих отверстий.

5. Разработка способов совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования транспортного дизеля.

6. Проведение экспериментальных исследований дизеля при реализации способов совершенствования смесеобразования и работе на ДТ и смесях ДТ и РМ.

7. Проведение экспериментальных исследований дизеля, работающего на ДТ и смесях ДТ и МЭРМ.

Вторая глава посвящена расчетным исследованиям показателей дизеля с несимметричным расположением форсунок. Рассмотрены особенности процесса смесеобразования таких дизелей и программные комплексы для моделирования рабочего процесса. Объектом исследования являлся дизель Д-245.12С (4 ЧН 11/12,5) с КС типа ЦНИДИ и несимметричным расположением форсунок. В этом дизеле форсунки установлены в головке цилиндров со смещением Д/ф=10 мм. При расчетах исследовалось два типа распылителей: типа DOP119S534 фирмы Motorpal (Чехия) и типа 145 производства Ногинского завода топливной аппаратуры (НЗТА). При этом распылители НЗТА выполнены с выходом распыливающих отверстий в объем полости под иглой форсунки, а распылители Motorpal - с выходом распыливающих отверстий на конус седла иглы форсунки.

Для расчетных исследований использован программный комплекс ДИЗЕЛЬ-РК, разработанный в МГТУ им. Н.Э. Баумана доц. A.C. Кулешовым. При расчетах задавался закон подачи, формируемый кулачками ТНВД модели PP4M10Ulf на номинальном режиме с частотой вращения коленчатого вала и=2400 мин"1 и цикловой подачей топлива дц=80 мм3. Для обеспечения возможности сопоставления расчетных результатов было принято, что при замене распылителей Motorpal распылителями НЗТА закон подачи топлива не изменялся. Расчеты проведены при различных смещениях форсунки относительно оси КС Д/ф в диапазоне от 0 до 10 мм. Моделирование проведено при работе на ДТ по ГОСТ 305-82, а также на смесевом биотопливе, содержащем 80% ДТ и 20% РМ.

Результаты расчетных исследований дизеля Д-245.12С с распылителями Motorpal и НЗТА свидетельствуют о заметном влиянии расположения форсунок на показатели дизеля (рис. 1). При этом менее выраженная зависимость показателей от расположения форсунки отмечена при установке распылителей Motorpal. Оптимизация расположения форсунок относительно оси КС более актуальна при использовании распылителей НЗТА, обеспечивающих худшее качество распыливания топлива.

248 247

Ме, Н-М

311 309

Кх,% 10,4 9,7 9,0

1

N.

1

Ме

Кх

N.. кВт 78,5 78,0 77,5

СцОх,

ррт

925

900

875

8 8 А?ф,ММ

8 Д?ф,ММ

Рис. 1. Зависимость показателей дизеля Д-245.12С, работающего на номинальном режиме на ДТ, от смещения форсунки Л/ф: а - распылители МоШраЦ б- распылители НЗТА

При использовании обоих типов распылителей наилучшее сочетание показателей дизеля соответствует не центральному расположению форсунок в КС (Д/ф=0), а их смещению относительно оси КС на величину Д/ф=4-6 мм. Наихудшее сочетание показателей получено при штатном расположении форсунок (Д/ф=10 мм). Оценка влияния расположения форсунок на показатели дизеля проведена при его работе на ДТ и на смеси 80% ДТ и 20% РМ. Для этого рассчитаны показатели дизеля Д-245.12С с распылителями МоЮгра!, работающего на этих топливах при различных смещениях форсунки относительно оси КС. При расчетных исследованиях дизеля с распылителями МоЮгрсй (рис. 2) показано, что при работе на ДТ наилучшее сочетание показателей соответствует смещению форсунок на величину Д/ф=4-6 мм, а при работе на смеси 80% ДТ и 20% РМ - на Д/ф=2-3 мм.

Р*

1 —■

N.

/

Ме

РЫОх

Кх

да, г/(кВТ'ч)

N..

кВт 78,5 78,0 77,5

ЙЮх.

ррт

925

900

875

264 263

Ме, Н-м 292 290

Кх,% 15,9 15,2 14,5

9е

N.

/

Ме

/

С|ЧОх

Кх

/

N.. кВт 73,5 73,0 72,5

Снох, ррт 725 700

Д1ф, ММ

Рис. 2. Зависимость показателей дизеля Д-245.12С с распылителями Мо(огра1 на номинальном режиме смещения форсунки относительно оси КС Д/ф: я-ДТ; б-смесь 80% ДТ + 20% РМ

Для определения целесообразного смещения форсунок относительно оси КС разработана методика оптимизации, в которой частные критерии оптимальности сводятся к обобщенному мультипликативному критерию, определяемому в виде произведения частных критериев. В качестве частных критериев выбраны удельный эффективный расход топлива gt и показатели токсичности ОГ - дымность ОГ Кх и содержание в ОГ оксидов азота Снох- Поскольку указанные параметры имеют различную размерность, использованы их приведенные (относительные безразмерные) значения. Приведение осуществлялось к базовым значениям параметров, за которые приняты параметры дизеля при нулевом смещении форсунки (Д/ф=0).

Оптимизация расположения форсунок в КС дизеля Д-245.12С проведена в диапазоне смещения форсунок относительно оси КС А/ф от 0 до 10 мм. Оптимальное смещение форсунки Д/ф=6 мм соответствует минимуму обобщенной целевой функции. Такое же оптимальное смещение форсунки (А/ф=6 мм) получено и для случая оснащения дизеля Д-245.12С распылителями МоЮгра1 и работе на ДТ. При переводе дизеля на смесь 80% ДТ и 20% РМ оптимальное смещение форсунки уменьшилось до Д/ф=2 мм.

Третья глава посвящена расчетным исследованиям процессов распы-ливания топлива и смесеобразования в дизеле. Проведен анализ влияния длины распыливающих отверстий на динамику развития струй топлива. Разработана методика оценки влияния длины распыливающих отверстий на коэффициент расхода распылителей форсунок. При разработке этой методики учитывалось, что изменение геометрических размеров проточной части распылителя обычно сопровождается изменением эффективной площади распылителя в сборе которое, в значительной степени, определяется эффективной площадью распыливающих (сопловых) отверстий IVс (рис. 3). Поскольку при изменении длины распыливающего отверстия /р площадь его поперечного сечения^ не изменяется, то принято, что изменение эффективной площади распыливающего отверстия происходит за счет изменения его коэффициента расхода цс.

Рис. 3. Схема расположения дросселирующих сечений распылителя форсунки: Цщ^,, -эффективное сечение щели между запорными конусами иглы и седла; цА - эффективное сечение сопловых отверстий

Эффективное проходное сечение распылителя Цр/^ рассматривалось в виде двух последовательно соединенных сечений, одно из которых - переменное (зависящее от положения иглы распылителя) эффективное сечение щели между запорными конусами иглы и седла |1щ/щ, а второе - эффектив-

б

ное сечение распиливающих отверстий ц/с (см. рис. 3). После обобщения формул для вычисления расходов топлива через указанные сечения получено выражение для взаимосвязи проходных сечений этих элементов: 1 _1__1_

С"р/р)2 (^Щ/Щ)2+(Я/с)2- (1)

В известных конструкциях распылителей отношение площадей щели между запорными конусами иглы и седла/щ и распыливающих отверстий/с при полном подъеме иглы равно 1,3-1,5. Принимая отношение квадратов площадей /щ/ ~2 и коэффициент расхода Цщ^, получена формула для коэффициента расхода распылителя цр при полном подъеме иглы: 1

р vS+a/^2)' (2)

При расчетах необходимо учитывать шероховатость поверхности распыливающих отверстий, характеризуемой средней высотой выступов неровностей Л, (эквивалентная шероховатость). Истечение жидкости из емкости большого объема через шероховатый канал диаметром (I и длиной / описывается известным уравнением 1

где - коэффициент местного сопротивления на входе в отверстие; X -коэффициент Дарси. После объединения формулы (3) и формулы Б.Л. Шифринсона для X получено выражение для коэффициента расхода распыливающих отверстий для участка при 1>\,5с1 в виде

М ~ 1

1 + 0,5 + 0,4 • (— - 0,005)°'25 • (— -1,5) ' (4)

с1 с1

Результаты расчета коэффициента расхода цс распыливающих отверстий по выражению (4) представлены на рис. 4 (кривая 1).

Цч

4

J. •4 1

/

2

0 1 2 3 4 5 6 7 Hd

Рис. 4. Зависимость коэффициента расхода распыливающих отверстий р.с от отношения lid: 1 - рассчитанная по формуле (4); 2 - по формуле (5); 3 - характеристика перехода от участка 2 к участку 1; 4 - экспериментально полученная В.И. Трусовым

При малой длине распыливающего отверстия (при 1<\,5с!) струя топлива на входе в канал сужается до минимального диаметра и далее истечение происходит с этим диаметром. Для условий течения жидкости из резервуара с тонкой стенкой использована формула Е.И. Идельчика

Выражение (5) описывает участок 2 характеристики ц^Х//;/) на рис. 4. Переход от участка 1 к участку 2 расчетной характеристики \itTjilld) осуществляется на участке 3. Полученная расчетная характеристики 1-3-2 хорошо согласуется с известной, экспериментально полученной В.И. Трусовым характеристикой ^=/(1/(2) (кривая 4 на рис. 4).

С использованием полученных выражений для коэффициентов расхода Р-р и суммарной эффективной площади распылителя в сборе проведены расчеты процесса распыливания топлива в дизеле Д-245.12С с использованием математической модели динамики развития струй топлива, разработанной С.Н. Девяниным. Эта модель, созданная на основе закона сохранения импульса, учитывает действительный закон подачи топлива и отражает влияние следующих основных факторов: времени процесса I, плотности воздуха рв, диаметра распыливающего отверстия с1р.

Расчеты проведены для номинального режима с частотой вращения «=2400 мин'1 и цикловой подачей дц=80 мм . Исследовалось влияние отношения длины распыливающих отверстий /р к их диаметру с!р на дальнобойность струй топлива. Результаты расчетов (рис. 5) показывают, что при обеспечении постоянства цикловой подачи <уц зависимость длины струй топлива Ь от суммарной эффективной площади распылителя в сборе (1,/р является обратнопропорционапьной. Такой характер взаимосвязи параметров /р/с/р и Ь подтверждает возможность сокращения длины струй топлива при увеличении проходного сечения распылителя \х/р за счет сокращения

Рис. 5. Зависимость длины струй распыливаемого топлива от суммарной эффективной площади распылителя в сборе Рр/р при 1 -

И/=0,263мм2 (/рЛ/р=1,41); 2 -ц/р=0,286 мм2 (/р/</р=2,81); 3 -ц/р=0,295 мм2 (/р/г/р=2,19)

Для выбора оптимального значения /р/^р в дизеле Д-245.12С разработана методика оптимизации, основанная на использовании обобщенной целевой функции, определяемой в виде произведения относительных величин удельного эффективного расхода топлива, массового выброса окси-

длины распыливающего канала /р.

Цмм

1 --3

У

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1.МС

дов азота и дымности ОГ. Для получения безразмерных частных критериев значения параметров приведены к базовой (исходной) длине распыливаю-щих отверстий /р=0,9 мм (/р/£/р=2,81). Использованы значения условного (среднего на режимах 13-ступенчатого цикла) удельного эффективного расхода топлива gc усл и интегрального на режимах этого цикла массового выброса оксидов азота еКОх- Использовалось условное (среднее на режимах максимальной мощности и максимального крутящего момента) значение дымности ОГ Кх ус„. Оптимальная длина распыливающих отверстий оказалась равной /р=0,90 мм (отношение /Р/Ц,=2,81).

Во четвертой главе рассмотрены результаты экспериментальных исследований дизеля Д-245.12С (4ЧН11/12,5) на режимах внешней скоростной характеристики и 13-ступеичатого цикла при реализации нескольких способов совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования. При испытаниях положение упора рейки ТНВД не изменялось. Был установлен штатный угол опережения впрыскивания топлива, равный 8=13° поворота коленчатого вала до ВМТ.

При реализации первого из предложенных способов совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования для уменьшения доли пленочного смесеобразования были сформированы струи топлива различной длины Ь. Для формирования таких струй проведена дообработ-ка носков распылителей НЗТА по схеме на рис. 6, заключающаяся в том, что два распыливающих отверстия (№ 4 и 5), обращенные к удаленной стенке КС, оставлены без изменений (/р=0,90 мм, <^р=0,32 мм, /р/й?р=2,81), носок распылителя вблизи распыливающего отверстия № 2, обращенного к наименее удаленной стенке КС, был сошлифован до длины /р=0,45 мм (/р/б?р=1,41), носок распылителя вблизи двух оставшихся распыливающих отверстий (№ 1 и 3), был сошлифован до /р=0,70 мм (/Р/Ц =2,19).

Рис. 6. Схема дообработки распыливающих отверстий распылителя форсунки: 1, 3 - распиливающие отверстия с длиной /р=0,75 /р „ач=0,70 мм; 2 - распиливающее отверстие с длиной /р=0,50 /р нач=0,45 мм; 4, 5 -распиливающие отверстия с исходной (начальной) длиной /р=/р „„„=0,90 мм

Оценка эффективности оптимизации отношения 1р/с1р проведена при испытаниях дизеля Д-245.12С, в которых форсунки поочередно оснащались распылителями типа 145 производства НЗТА и опытными распылителями того же типа, дообработанными в соответствие с рис. 6. Анализ экспериментальных данных (рис. 7,а) показал, что при замене серийных распылителей на опытные параметр усл снизился на 2,5 г/(кВт-ч).

в г

Рис. 7. Показатели дизеля Д-245.12С на режимах внешней скоростной характеристики (а), концентрация в ОГ оксидов азота (б) монооксида углерода (в) и углеводородов (г) на режимах 13-ступенчатого цикла: 1 - серийные распылители; 2 - опытные распылители

От типа распылителей зависит и токсичность ОГ дизеля (рис. 7,6,в,г). Оба типа распылителей обеспечили примерно одинаковые выбросы оксидов азота. При использовании опытных распылителей интегральный выброс оксидов азота eNOx уменьшается с 5,749 до 5,631 г/(кВт-ч), т.е. на 2,1% по сравнению с серийными распылителями. Использование опытных распылителей позволило снизить выброс монооксида углерода eco с 7,872 до 7,126 г/(кВт-ч), т.е. на 9,5% по сравнению с серийными распылителями. Наибольший эффект от установки опытных распылителей получен по выбросам с ОГ углеводородов СНХ, интегральный выброс которых еС\ы снизился с 2,207 до 1,967 г/(кВт-ч), т.е. на 10,9%.

Предложен способ совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования, заключающийся в выполнении на носке 1 (рис. 8) распылителя канавок 2, каждая из которых образует расширение выход-

ного канала соответствующего распиливающего отверстия 3. Канавка имеет форму сегмента и ширину Ъ, равную диаметру распиливающего отверстия й?р, длина канавок 1 в 2,5-3 раза больше диаметра с!р, а глубина канавок составляет /г=0,3 мм. Причем, оси канавок ориентированы поперек вдоль оси распылителя. Указанное выполнение канавок позволяет обеспечить различную длину распыливающего канала в плоскости, проходящей через образующую канавки, и в плоскости, перпендикулярной этой образующей. В результате струя расширяется в плоскости, проходящей через образующую канавки, и фронт струи трансформируется в эллипс с шириной С и высотой В (см. рис. 8). Это приводит к увеличению объема струи. Наличие гидравлического сопротивления в виде канавки на выходе из распыливающего отверстия приводит к дополнительной турбулизации струи.

Рис. 8. Схема распылителя форсунки с канавками, выполненными на носке распылителя (я) и геометрические параметры струи топлива, формируемой этим распылителем (б)

Экспериментальные исследования указанных распылителей проведены на дизеле Д-245.12С. При испытаниях форсунки оснащались серийными распылителями НЗТА типа 145 и опытными распылителями НЗТА с канавками, выполненными на носке распылителя. Исследования дизеля проведены на ДТ марки «JI» по ГОСТ 305-82 и на смеси 80% ДТ и 20% РМ.

В процессе испытаний при замене серийных распылителей на опытные удельный эффективный расхода топлива gc изменялся сравнительно слабо (рис. 9,а). На режиме максимальной мощности при и=2400 мин'1 ge снизился с 285,4 до 283,1 г/(кВт-ч), а на режиме максимального крутящего момента при и=1500 мин"', напротив, возрос с 248,9 до 253,5 г/(кВт-ч). Однако в обоих случаях изменение ge не превысило 2%. При переводе дизеля с опытными распылителями с ДТ на смесь 80% ДТ и 20% РМ на режиме максимальной мощности при и=2400 мин'1 параметр ge возрос с 283,1 до 289,8 г/(кВт-ч), а на режиме максимального крутящего момента при и=1500 мин"1 - с 253,5 до 255,2 г/(кВт-ч). Однако при этом эффективный КПД rie не снижался: на режиме с «=2400 мин'1 КПД не изменился {це =29,9%), а на режиме с «=1500 мин"1 КПД г\е даже возрос с 33,4 до 34,0%.

и

ио',%

с^.-ю'.у.

1» 200 зоо М..Н м

Сси.-10'.Ц

\ \\ п=2400мини

\ 'V- ""о-»

Лз1500 мин"1 А—-

П=В50 мин

-100 200 300 М,,Н »

г

Рис. 9. Показатели дизеля Д-245.12С на режимах внешней скоростной характеристики (я), концентрация в ОГ оксидов азота (б) монооксида углерода (в) и углеводородов (г) на режимах 13-ступенчатого цикла: 1 - серийные распылители; 2 - опытные распылители, ДТ; 3 - опытные распылители, смесь 80 % ДТ и 20 % РМ

При использовании опытных распылителей отмечена тенденция к снижению дымности ОГ Кх (рис. 9,а). В первую очередь это относится к режимам с высокой частотой вращения. Так, на режиме с и=2400 мин" установка опытных распылителей приводит к снижению дымности ОГ с 40 до 37% по шкале Хартриджа (см. рис. 9,а). При переводе дизеля Д-245.12С с опытными распылителями с ДТ на смесь 80% ДТ и 20% РМ на режиме

максимальной мощности при «=2400 мин"1 отмечено снижение дымности с 37,0 до 30,0% по шкале Хартриджа, а на режиме максимального крутящего момента при «=1500 мин'1 - с 54,5 до 44,0%.

Испытания дизеля на режимах 13-ступенчатого цикла подтвердили влияние типа распылителя на показатели токсичности ОГ (рис. 9,б,в,г). Интегральный выброс оксидов азота оказался меньшим при использовании опытных распылителей - eNox~5,723 г/(кВт-ч) против eNOx=5,749 г/(кВрч) при установке серийных распылителей. Заметное снижение выбросов оксидов азота достигнуто при переводе дизеля Д-245.12С с опытными распылителями на биотопливо. При замене ДТ смесью 80% ДТ и 20% РМ выброс оксидов азота eNOx снизился с 5,723 до 5,285 г/(кВт-ч), то есть на 7,7%.

Замена серийных распылителей на опытные сопровождалась снижением концентрации в ОГ монооксида углерода Ссо практически на всех режимах 13-ступенчатого цикла. При этом интегральный выброс монооксида углерода снизился с еСо=7,872 г/(кВт-ч) при использовании серийных распылителей до eœ-6,893 г/(кВт-ч) при установке опытных распылителей, то есть на 12,4%. Перевод дизеля Д-245.12С с опытными распылителями с ДТ на смесь 80% ДТ и 20% РМ привел к некоторой трансформации характеристик Ссо■ Однако это практически не отразилось на интегральном выбросе монооксида углерода: перевод дизеля с ДТ на смесь 80% ДТ и 20% РМ сопровождался увеличением выброса монооксида углерода еСо лишь с 6,893 г/(кВт-ч) до 6,900 г/(кВт-ч).

Тип распылителя заметно повлиял на концентрацию в ОГ углеводородов Сснх- При использовании серийных и опытных распылителей интегральный выброс углеводородов еСИх составил соответственно 2,207 и 2,040 г/(кВт-ч), то есть снизился на 7,6%. Дальнейшее снижение еСнх достигнуто при замене ДТ смесевым биотопливом: интегральный выброс углеводородов уменьшился с еС!!к=2,040 г/(кВт-ч) при работе на ДТ до еСнх=1,855 г/(кВт-ч) при работе на смеси 80% ДТ и 20% РМ (на 9,1%). Таким образом, совместное использование опытных распылителей и смеси 80%> ДТ и 20% РМ позволило снизить эмиссию оксидов азота на 8,1%, монооксида углерода - на 12,4%, углеводородов - на 15,9%.

Улучшение качества процессов распыливания топлива и смесеобразования может быть достигнуто и без изменения конструкции распылителя за счет подбора оптимального состава смесевого биотоплива. Для оценки возможности улучшения показателей при использовании биотоплив проведены испытания дизеля Д-245.12С на смесях ДТ и МЭРМ. Исследованы смеси ДТ с МЭРМ с объемным содержанием последнего в смеси 0, 5, 10, 20, 40 и 60%. Испытания показали, что увеличение содержания МЭРМ в смесевом биотопливе Смэрм сопровождается ростом расхода топлива ge, вызванным меньшей теплотой сгорания МЭРМ (рис. 10,а). Однако при увеличении Смэрм в диапазоне от 0 до 20 % изменение эффективного КПД r¡e не превышало 1%. Дальнейший рост Смэрм (до 40 и 60 %) сопровождался увеличением t]e. Увеличение Смэрм приводило к заметному снижению

дымности ОГ Кх. При росте Смэрм с 0 до 60% дымность Кх снижалась: на режиме максимальной мощности при «=2400 мин'1 - в 2,6 раза (с 18 до 7% по шкале Хартриджа), на режиме максимального крутящего момента при «=1500 мин"1 - в 2,5 раза (с 21 до 8,5%).

®NOxi ®СО> еснх i г'(кВт-ч)

ч ® NOX У __

л- есо

®СНх

\

20

40

Рис. 10. Зависимость показателей дизеля Д-245.12С на режимах внешней скоростной характеристики (а) и интегральных на режимах 13-ступенчатого цикла выбросов токсичных компонентов (б) от Смэрм: 1 - режим максимальной мощности при «=2400 мин'1; 2 - режим максимального крутящего момента при л=1500 мин"1

Использование биотоплив оказывает заметное влияние на выбросы с ОГ оксидов азота NOx и монооксида углерода СО (рис. 10,6). При увеличении Смэрм с 0 до 20% интегральный выброс оксидов азота eNOx снизился с 7,286 до 6,542 г/(кВт-ч), т.е. на 10,2 %, а при дальнейшем увеличении Смэрм ДО 40 и 60% отмечен некоторый рост eNOx (до значений соответственно до 7,441 и 7,759 г/(кВт-ч)). При росте Смэрм с 0 до 60 % отмечено монотонное снижение выброса монооксида углерода есо с 2,834 до 1,932 г/(кВт-ч), т.е. почти в 1,5 раза. Зависимость выброса углеводородов СНХ от содержания МЭРМ в смесевом топливе имеет более сложный характер, но, в целом, влияние Смэрм на выброс углеводородов незначителен.

Для определения оптимального состава биотоплива предложена методика оптимизации, базирующаяся на определении обобщенной целевой функции в виде произведения относительных значений эффективного КПД, массового выброса оксидов азота и дымности ОГ. Для получения безразмерных частных критериев указанные параметры приведены к их значениям, полученным при работе дизеля на чистом ДТ. Оптимизация состава биотоплива для дизеля Д-245.12С проведена в диапазоне изменения

Смэрм от 0 до 60%. При оптимизации получено оптимальное содержание МЭРМ в смеси с ДТ, равное СмэРМ=60%.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Проведенные расчетные и экспериментальные исследования показали, что путем совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования можно обеспечить значительное улучшение показателей топливной экономичности и токсичности ОГ транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и биотопливах на основе рапсового масла. Полученные при исследованиях результаты сводятся к следующим основным выводам и рекомендациям:

1. Разработана методика оптимизации параметров двигателя - расположения форсунки в КС дизеля, длины распыливающих отверстий форсунки, состава смесевого биотоплива с учетом показателей топливной экономичности и токсичности ОГ дизеля, базирующаяся на составлении обобщенного критерия оптимальности в виде произведения частных критериев по удельному эффективному расходу топлива, дымности и концентрации в ОГ оксидов азота.

2. Проведенные оптимизационные расчеты показали, что при оснащении дизеля типа Д-245.12С распылителями НЗТА и Могогрсй и работе на ДТ оптимальное смещение форсунок относительно оси КС составило 6 мм, а при переводе этого дизеля на смесь 80% ДТ и 20% РМ оптимальное смещение форсунок относительно оси КС уменьшилось до 2 мм.

3. Разработана методика определения коэффициента расхода распылителя форсунки при варьировании длиной распыливающих отверстий.

4. Проведены расчетные исследования динамики развития струй топлива при варьировании длиной распыливающих отверстий форсунок. Показано, что оптимальные показатели дизеля обеспечили распылители с длиной распыливающих отверстий 0,90 мм и отношением длины распыливающих отверстий к их диаметру, равным 2,81.

5. Предложен способ совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования, заключающийся в изменения длины каждого из распыливающих отверстий в зависимости от смещения форсунки относительно оси КС. Экспериментальные исследования дизеля Д-245.12С подтвердили эффективность использования распылителей с различной длиной распыливающих отверстий. Установка таких распылителей позволяет снизить удельные массовые выбросы токсичных компонентов ОГ на режимах 13-ступенчатого цикла - оксидов азота на 2,1%, монооксида углерода на 9,5%, углеводородов на 10,9%, среднего удельного эффективного расхода топлива на 2,5 г/(кВт-ч).

6. Предложен способ совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования, заключающийся в выполнении на выходной кромке каждого распыливающего отверстия канавки, ориентированной поперек вдоль оси распылителя. Проведенные экспериментальные иссле-

дования дизеля Д-245.12С подтвердили эффективность использования распылителей с кромками, выполненными на носке распылителя и образующими расширение в горизонтальной плоскости струй топлива. Установка таких распылителей позволяет снизить удельные массовые выбросы токсичных компонентов ОГ на режимах 13-ступенчатого цикла - оксидов азота на 0,5%, монооксида углерода - на 12,4%, углеводородов - на 7,6%.

7. Дополнительное улучшение показателей токсичности ОГ дизеля Д-245.12С с указанными опытными распылителями может быть достигнуто путем замены ДТ смесевым биотопливом. Использование смеси 80% ДТ и 20% РМ привело к дополнительному снижению выбросов оксидов азота на 7,7% и углеводородов - на 9,1% при практически неизменном выбросе монооксида углерода.

8. Предложен способ совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования, заключающийся в оптимизации состава сме-севых биотоплив. Проведенные расчеты показали, что оптимальные показатели топливной экономичности и токсичности ОГ достигаются при использовании смесевого биотоплива, содержащего 40% ДТ и 60% МЭРМ.

9. Экспериментальные исследования дизеля Д-245.12С подтвердили эффективность использования смесей ДТ и МЭРМ. При переводе дизеля с ДТ на смесь 40% ДТ и 60% МЭРМ отмечено снижение дымности ОГ в 2,5 раза и удельного массового выброса монооксида углерода в 1,5 раза при незначительном изменении выбросов оксидов азота и углеводородов.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Оптимизация состава смесевого биотоплива для транспортного дизеля / H.A. Иващенко [и др.] // Безопасность в техносфере. 2007. № 5. С. 22-25.

2. Сравнительный анализ альтернативных топлив для дизелей / H.A. Иващенко [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2007. Специальный выпуск «Двигатели внутреннего сгорания». С.122-138.

3. Метиловый эфир рапсового масла - новое топливо для отечественных автомобильных дизелей / В.А. Марков [и др.] // Автомобильная промышленность. 2008. № 4. С. 8-11.

4. Марков В.А., Девянин С.Н., Зенин A.A. Конструкция проточной части распылителя форсунки и показатели транспортного дизеля // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2008. № 10. С. 59-72.

5. Марков В.А., Зенин A.A., Девянин С.Н. Работа транспортного дизеля на смеси дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла // Турбины и дизели. 2009. № 3. С. 14-19.

6. Распылитель форсунки дизеля / В.А. Марков [и др.]. Заявка на изобретение РФ № 2004120241/06 // Изобретения, полезные модели. 2006. № 1. Часть 3. С. 577.

7. Форсунка дизеля / В.А. Марков [и др.]. Заявка на изобретение РФ № 2005120719/06 // Изобретения, полезные модели. 2007. № 2. Часть 1. С. 93.

Подписано к печати 8.09.09. Заказ №530 Объем 1,0 печ.л. Тираж 100 экз. Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5 (499) 263-62-01

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. РАСПЫЛИВАНИЕ ТОПЛИВА И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕ

В ТРАНСПОРТНЫХ ДИЗЕЛЯХ.

1.1. Организация смесеобразования в дизелях.

1.2. Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования в дизелях.

1.3. Совершенствование процессов распыливания топлива и смесеобразования в дизелях, работающих на биотопливах на основе рапсового масла

1.4. Цель работы и задачи исследования.

2. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ С НЕСИММЕТРИЧНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ФОРСУНОК.

2.1. Особенности процесса смесеобразования дизелей с несимметричным расположением форсунок.

2.2. Программные комплексы для моделирования рабочего процесса быстроходных дизелей.".

2.3. Расчетные исследования влияния расположения форсунок на показатели транспортного дизеля.

2.4. Методика оптимизации расположения форсунок в камере сгорания транспортного дизеля.

Мощностные и эффективные показатели транспортных дизелей, показатели токсичности их отработавших газов в значительной степени определяются совершенством процессов распыливания топлива и смесеобразования. В свою очередь, характер протекания этих процессов в значительной степени зависит от конструкции системы топливоподачи. Важнейшим элементом системы топливоподачи является форсунка, формирующая характеристики впрыскивания и распыливания топлива. От конструкции форсунки, в первую очередь - ее распылителя, зависят геометрические характеристики струй распыливаемого топлива, структура топливного факела, мелкость распыливания топлива, ряд других параметров процесса топливоподачи.

При создании топливоподающей аппаратуры для транспортных дизелей необходима оптимизация названных параметров и характеристик на каждом эксплуатационном режиме. Это вызвано тем, что на режимах с пониженной частотой вращения и неполной подачей топлива показатели впрыскивания и распыливания, как правило, ухудшаются. В частности, отмечается уменьшение длины и ширины топливного факела, ухудшение качества распыливания топлива, увеличение неравномерности распределения капель топлива по объему камеры сгорания. Это приводит к снижению эффективности процесса сгорания и ухудшению экономических и экологических показателей дизеля. Таким образом, при разработке и совершенствовании» систем топливоподачи возникает проблема выбора их конструкции и оценки влияния конструктивных особенностей топливной аппаратуры на показатели дизеля в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов.

В последние годы повышенный интерес проявляется к топливам, получаемым из возобновляемых энергетических ресурсов растительного происхождения, сырьевые запасы которых практически неограничены. В первую очередь - это биотоплива, производимые из растительных масел. Применительно к условиям европейской части России наиболее перспективными представляются топлива на основе рапсового масла. Рапс отличается сравнительно неплохой урожайностью и с агрономической точки зрения рапс является желательной культурой для улучшения севооборота (он улучшает структуру и плодородие почвы).

Использование биотоплив на базе рапсового масла позволит не только заместить нефтяные моторные топлива альтернативными, но и улучшить показатели токсичности отработавших газов. При работе дизельных двигателей на биотопливах, как правило, отмечается заметное уменьшение эмиссии токсичных компонентов. В первую очередь это относится'; к выбросам несго-ревших углеводородов и дымности, которые при использованиибиотоплив снижаются в 1,5-2' раза. Кроме того, использование топлива растительного происхождения обеспечивает кругооборот углекислого газа в атмосфере, поскольку при сжигании биотоплив в двигателях внутреннего сгорания в атмосферу выбрасывается примерно такое же количество углекислого газау которое поглощается- в процессе выращивания; сырья; для5 производства биотоплива; Это приводит к уменьшению-выброса в атмосферу парниковых газов, и предотвращению парникового эффекта,, способствующего глобальному потеплению и возникновению различных природных аномалий.

Но следует отметить, что по своим физико-химическим свойствам биотоплива несколько отличаются от свойств дизельных топлив. Поэтому при переводе двигателей, изначально адаптированных к работе на дизельном топливе, на биотоплива, возникает ряд проблем, связанных с организацией рабочих процессов, в первую очередь - процессов топливоподачи, распылива-ния топлива, смесеобразования и сгорания. При этом возможно нарушение исходных регулировок двигателя, ухудшение ряда эксплуатационных показателей .дизельных двигателей, увеличение износа деталей двигателей и уменьшение ресурса их работы. Поэтому необходима адаптация двигателей к работе на этом виде топлива.

Диссертационная работа посвящена проблемам совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и биотопливах на основе рапсового масла. В работе проведены расчетные исследования влияния расположения форсунок на показатели топливной экономичности и токсичности отработавших газов транспортного дизеля. Разработана методика оптимизации параметров двигателя - расположения форсунки в камере сгорания, длины распыливающих отверстий форсунки, состава смесевого биотоплива с учетом показателей топливной экономичности и токсичности отработавших газов. Разработана методика определения коэффициента расхода распылителя форсунки при варьировании длиной распыливающих- отверстий. Проведены расчетные исследования динамики развития струй топлива при варьировании длиной распыливающих отверстий. Разработаны способы совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования транспортного дизеля. Проведены экспериментальные исследования дизеля при реализации способов совершенствования смесеобразования и работе на дизельном топливе и смесях дизельного топливах и рапсового масла. Проведены экспериментальные исследования дизеля, работающего на дизельном топливе и смесях дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла.

Актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью удовлетворения современных жестких требований к показателям топливной экономичности и токсичности отработавших газов транспортных дизелей. В дизельных двигателях эти показатели в значительной степени зависят от характера протекания процессов распыливания топлива и смесеобразования, которые, в свою очередь определяются конструкцией системы топливопода-чи и, в особенности, конструкцией форсунок и их распылителей. Проблема достижения требуемых показателей топливной экономичности и токсичности отработавших газов осложняется многорежимностью транспортного дизеля и необходимостью оптимизации параметров процессов распыливания топлива и смесеобразования на каждом эксплуатационном режиме работы двигателя. Такая оптимизация должна проводиться с целью согласования указанных параметров с геометрией камеры сгорания и их корректирования в соответствии с режимом работы двигателя.

При использовании биотоплив на основе растительных масел указанные проблемы усугубляются отличиями' свойств этих топлив от свойств дизельного топлива. В этом случае реализация мероприятий, улучшающих качество процессов распыливания топлива и смесеобразования, становится еще более актуальной. Использование смесевых биотоплив на базе рапсового масла с требуемыми свойствами в сочетании с внедрением мероприятий по- совершенствованию процессов4 распыливания* топлива и смесеобразования позволит достичь требуемых показателей топливной экономичности и токсичности отработавших-газов современных транспортных дизелей.

Цель работы: достижение требуемых показателей-топливной экономичности и токсичности отработавших газов транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и биотопливах на основе рапсового масла, путем совершенствования процессов^ распыливания* топлива и смесеобразования.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов. С помощью теоретических методов проведены расчетные исследования показателей дизеля и динамики струй распыливаемого топлива. Экспериментальная часть работы заключалась в определении- показателей дизеля, оснащенного распылителями различных конструкций и работающего на различных топливах. Научная новизна работы заключается в следующем: - разработана методика оптимизации параметров двигателя - расположения форсунки в камере сгорания, длины.распыливающих отверстий форсунки, состава смесевого биотоплива с учетом показателей топливной экономичности и токсичности отработавших газов;

- разработана методика определения коэффициента расхода распылителя форсунки при варьировании длиной распыливающих отверстий;

- разработаны способы совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования транспортного дизеля.

Достоверность и обоснованность научных положений определяются:

- использованием современных методик расчета параметров рабочего процесса дизеля и динамики струй распыливаемого топлива;

- совпадением результатов расчетных и экспериментальных исследований, полученных при испытаниях на развернутом двигателе.

Практическая ценность состоит в том, что:

- разработанная методика оптимизации параметров двигателя позволила сформулировать практические рекомендации по размещению форсунок в головке цилиндров дизеля, выбору длины распыливающих отверстий, выбору состава'смесевого биотоплива;

- разработанные конструкции распылителей форсунок позволяют повысить качество процессов распыливания топлива и смесеобразования-дизеля, улучшить показатели его топливной экономичности и токсичности отработавших газов;

- проведенные экспериментальные исследования дизеля, работающего на дизельном топливе и смесях дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла, подтвердили эффективность использования этого топлива в отечественных транспортных дизелях.

Реализация результатов работы. Работа проводилась в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных работ кафедр «Поршневые двигатели» (Э-2) и «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана, а также лаборатории «Автоматика» НИИЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана. Результаты*исследований внедрены в МГАУ им. В.П. Горячкина и в ОАО «НЗТА» (г. Ногинск).

Апробация работы:

Диссертационная работа заслушана и одобрена на заседании кафедры «Поршневые двигатели» в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2009 г. По основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады:

- на международной научно-технической конференции «4-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе», 29-30 января 2009 г., Москва, ГТУ «МАДИ»;

- на международном симпозиуме «Образование через науку», посвященном 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана, 17-19 мая 2005 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана;

- на- международной конференции «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана, 19-21 сентября 2007 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана;

- на межотраслевой научно-технической конференции «Современные проблемы развития!поршневых ДВС», посвященной-75-летию кафедры судовых ДВС и дизельных установок Санкт-Петербургского государственного морского технического университета, 14 октября 2005 г., Санкт-Петербург, СПбГМТУ;

- на межотраслевой научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития поршневых ДВС», посвященной 100-летию профессора Санкт-Петербургского государственного морского технического университета П.А. Истомина, 20 июня 2008 г., Санкт-Петербург, СПбГМТУ;

- на 3-ей международной конференции «Альтернативные источники энергии для больших городов», организованной правительством Москвы, 23-24 октября 2008 г., Москва, Здание правительства Москвы;

- на Всероссийском научно техническом семинаре (ВНТС) им. проф. В.И. Крутова по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок при кафедре «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н:Э. Баумана в 2007-2009 г.г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 7 статей (из них 5 - списку ВАК) [63,65,68,69,71,77,112], 9 материалов конференций [35,36,66,78,79,95,111,136,137], 2 заявки на изобретение [98, 126].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 222 страницы, включая 196 страниц основного текста, содержащего 67 рисунков, 19 таблиц. Список литературы включает 167 наименований на 19 страницах. Приложение на 26 страницах включает документы о внедрении результатов работы, листинги расчетных программ и результатов расчета.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные расчетные и экспериментальные исследования показали, что путем совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования можно обеспечить значительное улучшение показателей топливной экономичности и токсичности отработавших газов транспортного дизеля, работающего на дизельном топливе и биотопливах на основе рапсового масла. Полученные при исследованиях результаты сводятся к следующим основным выводам и рекомендациям:

1. Разработана методика оптимизации параметров двигателя - расположения форсунки в камере сгорания дизеля, длины распыливающих отверстий форсунки, состава смесевого биотоплива с учетом показателей топливной экономичности и токсичности отработавших газов дизеля, базирующаяся на составлении обобщенного критерия оптимальности в виде произведения частных критериев по удельному эффективному расходу топлива, дым-ности и концентрации в ОГ оксидов азота.

2. Проведенные оптимизационные расчеты показали, что при оснащении дизеля типа Д-245.12С распылителями НЗТА и Motorpal и работе на дизельном топливе оптимальное смещение форсунок относительно оси камеры сгорания составило 6 мм, а при переводе этого дизеля на смесь 80% дизельного топлива и 20% рапсового масла оптимальное смещение форсунок относительно оси камеры сгорания уменьшилось до 2 мм.

3. Разработана методика определения коэффициента расхода распылителя форсунки при варьировании длиной распыливающих отверстий.

4. Проведены расчетные исследования динамики развития струй топлива при варьировании длиной распыливающих отверстий форсунок. Показано, что оптимальные показатели дизеля обеспечили распылители с длиной распыливающих отверстий 0,90 мм и отношением длины распыливающих отверстий к их диаметру, равным 2,81.

5. Предложен способ совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования, заключающийся в изменения длины каждого из распыливающих отверстий в зависимости от смещения форсунки относительно оси камеры сгорания. Проведенные экспериментальные исследования дизеля Д-245.12С подтвердили эффективность использования распылителей с различной длиной распыливающих отверстий. Установка таких распылителей позволяет снизить удельные массовые выбросы токсичных компонентов отработавших газов на режимах 13-ступенчатого цикла — оксидов» азота на- 2,1%, монооксида углерода на 9,5%, несгоревших углеводородов, на 10,9%, среднего удельного эффективного расхода топлива на 2,5 г/(кВт-ч).

6. Предложен способ совершенствования процессов распыливания,топлива и смесеобразования, заключающийся в выполнении, на выходной кромке каждого распыливающего- отверстия канавки, ориентированной поперек вдоль оси распылителя. Проведенные экспериментальные исследования дизеля Д-245.12С подтвердили эффективность использования распылителей с кромками, выполненными* на- носке распылителя- и образующими расширение в. горизонтальной плоскости струй топлива: Установка таких распылителей позволяет снизить удельные массовые выбросы токсичных компонентов отработавших газов на режимах 13-ступенчатого цикла — оксидов азота на 0;5%, монооксида углерода - на 12,4%, несгоревших углеводородов - на 1,6%.

7. Дополнительное улучшение показателей токсичности отработавших газов дизеля Д-245.12С с указанными опытными распылителями может быть достигнуто'путем замены дизельного топлива смесевым биотопливом: Использование смеси 80% дизельного топлива и 20% рапсового масла привело к дополнительному снижению^ выбросов оксидов азота на 7,7 % и несгоревших углеводородов — на 9;1 % при практически неизменном выбросе монооксида углерода.

8. Предложен способ совершенствования процессов распыливания топлива и смесеобразования, заключающийся в оптимизации состава смесевых биотоплив. Проведенные расчеты показали, что оптимальные показатели топливной экономичности и токсичности отработавших газов достигаются при использовании смесевого биотоплива, содержащего 40% дизельного топлива и 60% метилового эфира рапсового масла.

9. Проведенные экспериментальные исследования дизеля Д-245.12С подтвердили эффективность использования смесей дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла. При переводе дизеля с дизельного топлива на смесь 40% дизельного топлива и 60% метилового эфира рапсового масла отмечено снижение дымности отработавших газов в 2,5 раза и удельного массового выброса монооксида углерода в 1,5 раза при незначительном изменении выбросов оксидов азота и несгоревших углеводородов.

1. Агеев Б.С., Чурсин В.В. Совершенствование конструкций распылителей форсунок дизелей: Обзорная информация // Двигатели внутреннего сгорания: Межведомств. Сб. М.: НИИИНФОРМтяжмаш, 1976. № 4-76-31. 50 с.

2. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971.676 с.

3. Биотоплива для дизелей: впрыскивание и распыливание / В.А. Марков и др. // Автомобильная промышленность. 2007. №7. С. 9-11. №8. С. 7-10.

4. Бубнов Д.Б. Адаптация дизеля сельскохозяйственного трактора для работы на рапсовом масле: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: ВНИИ механизации сельского хозяйства, 1996. 17 с.

5. Вальехо П., Гусаков С.В., Прияндака А. Экспериментальное определение кинетических констант воспламенения растительных топлив в условиях ДВС // Вестник Российского университета дружбы народов. Инженерные исследования. 2003. № 1. С. 29-31.

6. Вальехо П. Применение раздельной- подачи топлива растительного происхождения в малоразмерный дизель с целью улучшения его экологических показателей: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: Российский университет дружбы народов, 2000. 16 с.

7. Вихерт М.М., Мазинг М.В. Топливная аппаратура автомобильных дизелей: конструкция и параметры. М.: Машиностроение, 1978. 176 с.

8. Вырубов Д.Н. О расчете смесеобразования // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1973. № 11. С. 86-90.

9. Вырубов Д.Н. Физические характеристики дизельных топлив, определяющие процессы топливоподачи // Дизелестроение. 1935. № 8. С. 3-7.

10. Голубков JI.H., Перепелин А.П. Метод гидродинамического расчета топливной системы дизеля с учетом двухфазного состояния топлива // Рабочие процессы в ДВС и их агрегатах: Сб.науч.трудов МАДИ. М.: Изд-во МАДИ, 1987. С. 80-87.

11. Голубков JI.H. Расчетное исследование способов повышения давления впрыскивания топлива1 в дизелях // Автомобильные и тракторные двигатели внутреннего сгорания: Сб. науч. трудов МАДИ. М.: Изд-во МАДИ, 1986. С. 71-76.

12. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1998. 216 с.

13. Грехов JI.B., Иващенко.Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей. Учебник для ВУЗов. М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2005. 344 с.

14. Грехов Л.В. Научные основы разработки систем топливоподачи в цилиндры двигателей1 внутреннего сгорания: Автореферат дисс. . докт. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. 32 с.

15. Гуреев А.А., Азев B.C., Камфер Г.М. Топливо для дизелей. Свойства и применение. М.: Химия, 1993. 336 с.

16. Гусаков С.В., Марков В.А., Вальехо Мальдонадо П.Р. Исследование влияния физических свойств рапсового масла на протекание процессов смесеобразования в быстроходном дизеле // Грузовик &. 2008. № 12. С. 31-36.

17. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / С.И. Ефимов и др.. Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1985. 456 с.

18. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / Д.Н. Вырубов и др.. Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1983. 372 с.

19. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / В.П. Алексеев и др.. Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1990. 288 с.

20. Девянин С.Н., Марков В.А., Семенов В.Г. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей. Харьков: Изд-во «Новое слово», 2007. 452 с.

21. Дмитренко В.П. Исследование влияния конструктивных элементов распылителя на протекание его гидравлической характеристики // Труды МАДИ. М., 1970. С.110-114.

22. Достижение физико-химических показателей альтернативного биотоплива на основе рапсового масла / А.П. Марченко и др. // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. Машиностроение. 2000. Вып. 101. С. 159-163.

23. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Багдасаров JI.H. Топлива и смазочные материалы на основе растительных и животных жиров. М.: ЦНИИТЭИнеф-техим, 1992. № 5. С. 7-9.

24. Ефанов.А.А. Улучшение экологических характеристик дизеля регулированием состава смесевого биотоплива: Автореферат дисс. . к.т.н: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 16 с.

25. Жегалин О.И., Пономарев Е.Г., Журавлев В.Н. Альтернативные топлива и перспективы их применения в, тракторных дизелях. Обзор. М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1986. 40 с.

26. Жегалин О.И., Лупачев П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1985. 120 с.

27. Иващенко Н.А., Марков В.А., Ефанов А.А. Рапсовое масло и дизеля с разделенной камерой сгорания // Автомобильная промышленность. 2007. № 11.С. 10-13.

28. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М.О. Штейнберга. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.

29. Ильин С.И., Столбов М.С., Абаляева И.И. Выбор параметров топливной аппаратуры перспективного двигателя 6 ЧН 13/14 // Двигателестрое-ние. 1991. № 12. С. 29-32.

30. Исследование возможности получения повышенных давлений впрыскивания топливоподающей аппаратурой разделенного типа в автотракторных дизелях / JI.B. Грехов и др. // Вестник МГТУ. Машиностроение. 1997. № 1. С.92-103.

31. Исследования рабочего процесса тракторного дизеля при работе на смеси дизельного топлива и рапсового масла / JI.H. Басистый и др. // Вестник Российского университета дружбы народов. Тепловые двигатели. 1996. № 1. С. 30-36.

32. Каргиев В. Законодательные инициативы Европейского Союза по стимулированию применения альтернативных видов топлива для транспорта и энергоснабжения // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2005. № 5. С. 56-59.

33. Кириллов Н.Г. Альтернативные моторные топлива XXI века // Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо. 2003. № 3. С. 58-63.

34. Конструкция и производство топливной аппаратуры тракторных дизелей / В.Г. Кислов и др.. М.: Машиностроение. 1971. 302 с.

35. Коротнев А.Г., Кульчицкий А.Р., Честнов Ю.И. Конструкция проточной части распылителя и параметры дизеля // Автомобильная промышленность. 2002. № 2. С. 15-17.

36. Коршунов Д.А. Улучшение эксплуатационных показателей транспортного дизеля путем использования биотоплив на основе рапсового масла: Автореферат дисс. . к.т.н: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 16 с.

37. Краснощеков Н.В. Савельев Г.С., Шапкайц А.Д. Применение биомоторных топлив- на энергоавтономных сельхозпредприятиях // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1994. № 11. С. 4-7.

38. Краснощеков Н.В. Савельев Г.С., Бубнов Д.Б. Адаптация тракторов и автомобилей к работе на биотопливе // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1994. № 12. С. 1-4.

39. Крупский М.Г., Рудаков В.Ю. Расчет геометрических параметров струи топлива при впрыске в камеру сгорания дизеля // Двигателестроение. 2008. № 1.С. 24-25.

40. Крутов В.И., Горбаневский В.Е., Кислов В.Г. Топливная аппаратура автотракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1985. 208 с.

41. Крутов В.И., Горбаневский В.Е. Математическая модель впрыска и распыливания топлива дизельной топливной аппаратурой // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1987. № 5. С. 38-44.

42. Кулешов А.С., Грехов JI.B. Расчетное формирование оптимальных законов управления дизелями на традиционных и альтернативных топливах // Безопасность в техносфере. 2007. № 5. С. 30-32.

43. Кулешов А.С. Многозонная модель для расчета сгорания в дизеле. Расчет распределения топлива в струе // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2007. Специальный выпуск «Двигатели внутреннего сгорания». С. 18-31.

44. Кулиев Р.Ш., Ширинов Ф.Р., Кулиев Ф.А. Физико-химические свойства некоторых растительных масел // Химия и технология топлив и масел.1999. №4. С. 36-37.

45. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей. Владимир: Изд-во Владимирского государственного университета,2000. 256 с.

46. Кульчицкий А.Р., Эфрос В.В. Транспорт и парниковые газы // Автомобильная промышленность. 2005. № 6. С. 5-8.

47. Курганов A.M., Федоров Н.Ф. Справочник по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и канализации. Л.: Стройиздат, 1978. 424 с.

48. Кутовой В.А. Впрыск топлива в дизелях. М.: Машиностроение, 1981. 119 с.

49. Кутовой В.А. Распыливание топлива дизельными форсунками // Труды НИИД. 1959. Вып.8. 124 с.

50. Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. М.: Колос, 1994. 224 с.

51. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. 848 с.

52. Луканин В.Н., Мальчук В.И. Коррекция подачи и распыливания топлива в камере сгорания дизеля // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. № 3. С.27-30.

53. Луканин В.Н., Мальчук В.И. Метод расчета гидравлических параметров корректирующих распылителей // Двигатели внутреннего сгорания: проблемы, перспективы развития: Труды МАДИ (ТУ). М., 2000. С. 104-113.

54. Луканин В.Н., Мальчук В.И., Сиротин Е.А. Метод коррекции характеристик струй распыленного топлива в камере сгорания дизеля // Двигатели внутреннего сгорания: проблемы, перспективы развития: Труды МАДИ (ТУ). М., 2000. С.94-103.

55. Лышевский А.С. Системы питания дизелей. М.: Машиностроение, 1981.216 с.

56. Лышевский А.С. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. М.: Машгиз, 1963. 180 с.

57. Лышевский А.С. Распыливание топлива в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1971. 248 с.

58. Льотко В., Луканин В.Н., Хачиян А.С. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания. М.: Изд-во МАДИ (ТУ), 2000. 311 с.

59. Мальчук В.И. Методы совершенствования распыливания топлива в быстроходном дизеле // Поршневые двигатели и топлива в XXI веке: Труды МАДИ (ГТУ). М., 2003. С. 30-36.

60. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 376 с.

61. Марков В.А., Девянин С.Н., Зенин А.А. Конструкция проточной части распылителя форсунки и показатели транспортного дизеля // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2008. № 10. С. 59-72.

62. Марков В.А., Девянин С.Н., Мальчук В.И. Впрыскивание и распыливание топлива в дизелях. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007. 360 с.

63. Марков В.А., Зенин А.А., Девянин С.Н. Работа транспортного дизеля на смеси дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла // Турбины и дизели. 2009. № 3. С. 14-19.

64. Марков В.А., Козлов С.И. Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. 296 с.

65. Марков В.А., Сиротин Е.А., Зенин А.А. Влияние массы подвижных деталей форсунки на экономические и экологические показатели транспортного дизеля // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2007. № 5. С.50-62.

66. Марков В.А., Девянин С.Н., Зенин* А.А. Совершенствование процесса распыливания топлива и смесеобразования дизеля // Техника и технология. 2009. № 4. с. 9-17.

67. Марченко А.П., Семенов В.Г. Альтернативное биотопливо на основе производных рапсового масла // Химия и технология топлив и масел. 2001. № 3. С. 31-32.

68. Метиловый эфир рапсового масла новое топливо для отечественных автомобильных дизелей / В.А. Марков и др.' // Автомобильная промышленность. 2008. № 4. С. 8-11.

69. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Работа двигателя на разных видах топлива // Сельский механизатор. 2008. № 7. С. 42-43.

70. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Состояние и перспективы производства биотоплива// Сельский механизатор. 2008. № 10. С. 40.

71. Некоторые результаты исследований энергетического баланса системы топливоподачи быстроходного дизеля / В.И. Мальчук и др. // Автотракторные двигатели внутреннего сгорания: Сб.науч.трудов МАДИ. М.: Изд-воМАДИ, 1978. С. 60-66.

72. О содействии использованию биогорючего и других видов горючего на транспорте (Извлечение). Директива 2003/3 О/ЕС Европейского Парламента и Союза от 8 мая 2003 г. // Масложировая промышленность. 2005. № 4. С. 18.

73. Озимов П.Л., Ванин В.К. Развитие конструкции дизелей с учетом требований экологии // Автомобильная промышленность. 1998. № 11. С. 31-32.

74. Оптимизация состава смесевого биотоплива для транспортного дизеля / Н.А. Иващенко и др. // Безопасность в техносфере. 2007. № 5. С. 22-25.

75. Оптимизация состава смесевого биотоплива на основе рапсового масла для транспортного дизеля: Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баумана / Н.А. Иващенко и др. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2007. № 4. С. 119.

76. Организация подачи и распыливания топлива в камере сгорания дизеля с несимметричным расположением форсунки / В.И. Мальчук и др. // Автомобильная промышленность. 1984. № 11. С. 5-7.

77. Оценка и контроль выбросов дисперсных частиц с отработавшими газами / В.А. Звонов и др.. М.: Изд-во «Прима Пресс М», 2005. 312 с.

78. Параметрическая оптимизация топливной аппаратуры дизелей / В.Е. Горбаневский и др. // Автомобильная промышленность. 1984. № 5. С. 10-13.

79. Паронян В.Х. Технология жиров и жирозаменителей. М.: Изд-во «ДеЛи принт», 2006. 760 с.

80. Патрахальцев Н.Н., Альвеар Санчес Л.В. Пути развития топливных систем для подачи в цилиндр дизеля нетрадиционных топлив // Двигателе-строение. 1988. №> 3. С. 11-13.

81. Перспективы и реальность использования масел растительного происхождения в качестве биотоплива / В.А. Гаврилова и др. // Масложировая промышленность. 2005. № 4. С. 15-17.

82. Побяржин П.И. Исследование влияния внутреннего вихреобра-зования в форсунке на качество распыливания и факел распыленного топлива // В сб. «Двигатели внутреннего сгорания». Под ред. А.С. Орлина. М.: Машгиз, 1958. С. 84-103.

83. Повышение эффективности подачи и распыливания топлива в дизелях /В.А. Марков и др. //Грузовик &. 2003. № 6. С.30-32. № 7. С.23-27. №8. С.50-51.

84. Подача и распыливание топлива в дизелях / И.В. Астахов и др.. Под ред. И.В. Астахова. М.: Машиностроение, 1971. 359 с.

85. Пономарев В.Е. Адаптация малоразмерного высокооборотного дизеля 1 Ч 8,2/7,5 с непосредственным впрыском для работы на рапсовом масле: Дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: РУДН, 1998. 161 с.

86. Применение растительного масла в дизелях в качестве добавки к топливу / А.И. Крайнюк и др. // Экотехнологии и ресурсосбережение. 2001. № 6. С. 16-20.

87. Производство и применение биодизеля: Справочное пособие / А.Р. Аблаев и др.. М.: АПК и ППРО, 2006. 80 с.

88. Работа дизелей в условиях эксплуатации: Справочник / А.К. Костин, и др.. Под ред. А.К. Костина. JL: Машиностроение, 1989. 283 с.

89. Работа дизеля на метиловом эфире рапсового масла / В.А. Марков и др. // Матёриалы докладов международной конференции «Двига-тель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. С. 375-380.

90. Работа дизелей на нетрадиционных топливах: Учебное пособие / В.А. Марков и др.. М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2008. 464 с.

91. Распыливание жидкостей / Ю.Ф. Дитякин и др.. М.: Машиностроение, 1977. 208 с.

92. Распылитель форсунки дизеля / В.А. Марков и др.. Заявка на изобретение РФ № 2004120241/06 // Изобретения, полезные модели. 2006. № 1. Часть 3. С. 577.

93. Режимы работы двигателей энергонасыщенных тракторов / Н.С. Ждановский и др.. Л.: Машиностроение, 1981. 240 с.

94. Роганов С.Г., Ищенко В.Н. Форсунка с переменным суммарным эффективным сечением сопловых отверстий // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1975. № 3. С.108-112.

95. Русинов Р.В. Конструирование и расчет дизельной топливной аппаратуры. М.: Машиностроение, 1965. 240 с.

96. Савельев Г.С., Кочетков М.Н. Использование рапсового масла в качестве топлива в дизельных двигателях // Транспорт на альтернативном топливе. 2009. № 1.С. 62-66.

97. Савельев Г.С., Краснощеков Н.В. Биологическое моторное топливо для дизелей на основе рапсового масла // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005. № 10. С. 11-16.

98. Свиридов Ю.Б., Малявинский JI.B., Вихерт М.М. Топливо и топли-воподача автотракторных дизелей. Д.: Машиностроение, 1979. 248 с.

99. Семенов Б.Н., Павлов Е.П., Копцев В.П. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности. Д.: Машиностроение, 1990. 240 с.

100. Семенов В.Г., Васильев И.П. Показатели дизеля при его работе на биотопливах различного состава // Автомобильная промышленность. 2008. №5. С. 15-17.

101. Семенов В.Г., Зинченко А.А. Альтернативные топлива растительного происхождения. Определение фракционного и химического составов // Химия и технология топлив и масел. 2005. № 1. С. 29-34.

102. Семенов В.Г. Производство и применение биодизельного топлива в Украине // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2007. № 5. С. 7-8.

103. Смайлис В., Сенчила В., Берейшене К. Моторные испытания РМЭ на высокооборотном дизеле воздушного охлаждения // Двигателестроение. 2005. № 4. С. 45-49.

104. Смайлис В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения// Двигателестроение. 1991. № 1. С. 3-6.

105. Совершенствование процесса смесеобразования в дизеле / Н.А. Иващенко и др. // «Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе»: тез. докл. науч.-тех. конф. «4-ые Луканинские чтения». М.: МАДИ (ГТУ), 2009. С. 16-18.

106. Сравнительный анализ альтернативных топлив для дизелей / Н.А. Иващенко и др. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2007. Специальный выпуск «Двигатели внутреннего сгорания». С. 122-138.

107. Терентьев Г.А., Тюков В.М., Смаль Ф.В. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов. М.: Химия, 1989. 272 с.

108. Толшин В.И., Якунчиков В.В. Режимы работы и токсичные выбросы отработавших газов судовых дизелей. М.: Изд-во МГАВТ, 1999. 190 с.

109. Топливные системы и экономичность дизелей / И.В. Астахов и др.. М.: Машиностроение, 1990. 288 с.

110. Трусов В.И., Дмитриенко В.П., Масляный Г.Д. Влияние величины объема колодца распылителя на протекание конца впрыска // Труды МАДИ. 1974. Вып.71. С. 102-109.

111. Трусов В.И., Дмитриенко В.П., Масляный Г.Д. Форсунки автотракторных дизелей. М.: Машиностроение, 1977. 167 с.

112. Трусов В.И., Мальчук В.И., Зрячкин М.В. К выбору конструктивных параметров распылителя по заданным характеристикам впрыска и распыливания топлива // Труды МАДИ. 1979. Вып. 178. С. 58-62.

113. Трусов В.И., Младенов М.Б. Влияние кавитации и вихреобразова-ния в сопловом отверстии на мелкость распыливания топлива // Труды МАДИ. 1976. Вып. 126. С. 46-53.

114. Улучшение экономических и экологических показателей дизелей путем интенсификации процесса топливоподачи / JI.B. Грехов и др. //Грузовик &. 2002. № 8. С. 36-37. № 9. С. 33-35. № 10. С. 32-36.

115. Файнлейб Б.Н., Бараев В.И. Влияние конструктивных параметров на распыливание, развитие факела и испарение топлива в быстроходных дизелях. М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1973. 50 с.

116. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. JL: Машиностроение, 1990. 352 с.

117. Фукс И.Г., Евдокимов А.Ю., Джамалов А.А. Экологические аспекты использования топлив и смазочных материалов растительного и животного происхождения // Химия и технология топлив и масел. 1992. № 6. С. 36-40.

118. Фокин Р.В. Разработка комплексной технологии получения смесе-вого топлива с улучшенными свойствами для дизельныхо двигателей: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.20.03. Мичуринск: Наукоград, 2008. 23 с.

119. Фомин В.М., Ермолович И.В., Сатер Х.А. Использование'рапсового масла в качестве моторного топлива для дизелей // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. № 5. С. 11-12.

120. Форсунка дизеля / В.А. Марков и др.. Заявка на изобретение РФ № 2005120719/06 // Изобретения, полезные модели. 2007. № 2. Часть 1. С. 93.

121. Характеристики процесса топливоподачи и показатели быстроходного дизеля, работающего дизельном топливе и рапсовом масле / С.В. Гусаков и др. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2009. № 2. С. 58-71.

122. Хеваге Ч.А. Снижение выбросов сажи малоразмерного высокооборотного дизеля с непосредственным впрыском путем добавки рапсового масла в топливо: Автореферат дисс. канд. техн. наук: 05.04.02. М.: Российский университет дружбы народов, 1997. 17 с.

123. Химия жиров / Б.Н. Тютюнников и др.. М.: Колос, 1992. 448 с.

124. Чугаев P.P. Гидравлика. Л.: Энергоиздат, 1982. 672 с.

125. Широкомасштабные эксперименты по введению рапсового масла в дизельное топливо // Автомобильная промышленность США. 1997. № 3. С. 5-9.

126. Шкаликова В.Н., Патрахальцев Н.Н. Применение нетрадиционных топлив в дизелях. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1993. 64 с.

127. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для ВУЗов. М.: Энерго-атомиздат, 1984. 640 с.

128. Barsic N.J., Humke A.L. Performance-and* Emissions Characteristics'of a Naturally Aspirated Diesel Engine with Vegetable Oil Fuels // SAE Technical Paper Series. 1981. № 810262. 10 p.

129. Camobreco V., Sheehan J., Duffield J. Understanding the Life-Cycle Costs and Environmental Profile of Biodiesel and Petroleum Diesel Fuel // SAE Technical Paper Series. 2000. № 2000-01-1487. P. 1-6.

130. Desantes J.M., Arregle J., Ruiz S. Characterisation, of the Injection-Combustion Process in a D.F. Diesel Engine Running with Rape Oil'Methyl Ester // SAE Technical Paper Series. 1999. № 1999-01-1497. P. 1-8.

131. Elsbett K., Elsbett L., Elsbett G. Elsbett's Reduced Cooling of DI Diesel Engines without Water or Air // SAE Technical Paper Series. 19871 № 870027. P. 101-107.

132. Hamasaki К., Tanaka Y., Kurogi F. Performance and Emission Characteristics of a Small Diesel Engine with Emulsified Rapeseed Oil Fuels // Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Part B. 1992. Vol. 58. № 549. P. 1551-1556.

133. Hashimoto M., Dan.Т., Asano I. et al. Combustion of the Rape-Seed Oil in a Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 2002. №2002-01-0867. P. 1-12.

134. He D., Wang M. Contribution Feedstock and Fuel Transportation to Total Fuel-Cycle Energy Use and Emissions // SAE Technical Paper Series. 2000. №2000-01-2976. P. 1-15.

135. Hemmerlein N., Korte V., Richter H. Performance, Exhaust Emissions and Durability of Modern Diesel Engines Running on Rapeseed Oil // SAE Technical Paper Series. 1991. № 910848. P. 1-16.

136. Higgins B.S., Mueller C.J., Siebers D.L. Measurements of Fuel Effects on Liquid-Phase Penetration in DI Sprays // SAE Technical Paper Series. 1999. № 1999-01-0519. P. 1-14.

137. Kamimoto Т., Yokota H., Kobayashi H. Effect of High Pressure Injection Soot Formation in a Rapid Compression Machine to Simulate Diesel Flames // SAE Technical Paper Series. 1987. № 871610. P. 1-9.

138. Kampmann H.J. Dieselmotor mit Direkteinspritzung fur Pflanzenol // MTZ. 1993. Jg.54. № 7/8. S. 378-383.

139. Kinoshita E., Hamasaki K., Jaqin C. Diesel Combustion of Single Compositions of Palm Oil Methyl Ester // SAE Technical Paper Series. 2003. №2003-01-1929. P. 1-10.

140. Korbitz W. Status and Development of Biodiesel Production and Projects in Europe // SAE Technical Paper Series. 1995. № 952768. P. 249-254.

141. Krahl J., Vellguth G., Munack A. Exhaust Gas Emissions and Environmental Effects by Use of Rape Seed Oil Based Fuels in Agricultural Tractors // SAE Technical Paper Series. 1996. № 961847. P. 1-14.

142. May H., Hattingen. U., Klee P. Comparing Investigations on Exhaust Gas Emissions of Different Diesel Engines Running-with Diesel Fuel and Rape-seed Oil Methyl Ester // MTZ. 1997. Jg. 58. № 1. p. 42-52.

143. Mittelbach M., Tritthart P., Junek H. Diesel Fuel Derived from Vegetable Oils, II: Emission Tests Using Rape Oil Methyl Ester // Energy in Agriculture. 1985. Vol. 4. P. 207-215.

144. Myo Т., Hamasaki K., Kinoshita E., Tajima H. Diesel Combustion Characteristics of Single Compositions of Fatty Acid Methyl Esters // SAE Technical Paper Series. 2005. № 2005-32-0042. P. 1-7.

145. Scholl K.W., Sorenson S.C. Combustion of Soybean-Oil Methyl Ester in a Direct Injection-Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 1993. № 930934. P. 211-223.

146. Spessert B.M., Arendt I., Schleicher A. Influence of RME and Vegetable Oils on Exhaust Gas and" Noise Emissions of Small Industrial Diesel Engines // SAE Technical Paper Series. 2004. № 2004-32-0070. P. 1-15.

147. Varde K.S. Soy Oil and Sprays and Effects on Engine-Performance // Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 1984. Vol. 27. № 2. P. 326-330, 336.

148. Zehn Prozent Biokraftstoff fur Alle // Verein Deutscher Ingenieure. VDI-Nachrichten. 2005. Jg. 59. № 47. 8 s.

149. Ziejewski M., Goettler H.J., Gook L.W. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Emissions from Plant Oil Based Alternative Fuels // SAE Technical Paper Series. 1991. № 911765. P. 1-8.

150. Ziejewski M., Kaufman K.R., Tupa R.C. Laboratory Endurance Testing of a 25/75 Sunflower Oil-Diesel Fuel Blend Treated with Fuel Additives // SAE Technical Paper Series. 1984. № 840236. P. 1-10.

151. Zubik J., Sorenson S.C., Goering C.E. Diesel Engine Combustion of Sunflower Oil Fuels // Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 1984. Vol. 27. № 5. P. 1252-1256.