автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Совершенствование рабочего процесса газодизеля

На правах рукописи

Новичков Михаил Юрьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ГАЗОДИЗЕЛЯ

Специальность 05.04.02 - "Тепловые двигатели"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет», на кафедре двигателей внутреннего сгорания.

Научный руководитель -

кандидат технических профессор

Галышев Юрий Витальевич

наук,

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Николаенко Анатолий Владимирович

кандидат технических профессор

Нестеренко Игорь Федорович

наук,

Ведущая организация ■

ФГУП «Центральный научно-исследовательский дизельный

институт»

часов на заседании

Защита состоится « ¿¡К^ТЯЗ/ЬЯ 2004 г. в

диссертационного совета Д 212.229.09 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая 29, Главное здание, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ «СПбГПУ».

Автореферат разослан « .3 »¿Дй^^^^ 2004 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 212.229.09 д.т.н., профессор

Хрусталев Б.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное двигателестроение, являющееся основной энергетической базой транспортных установок, сталкивается с двумя взаимосвязанными проблемами - истощением нефтяных запасов и загрязнением воздушного бассейна планеты из-за токсичных выбросов с отработавшими газами. Использование альтернативных топлив в той или иной мере позволяет решить эти две проблемы.

В числе альтернативных топлив наиболее перспективным на ближайшее будущее представляется природный газ. Моторные свойства газа позволяют использовать его в качестве топлива для двигателей почти без переделок базовых моделей. При этом мощность установки может быть сохранена, экономичность увеличена, а содержание токсичных составляющих отработавших газов -уменьшено.

В практике перевода дизелей на газовое топлива достаточно широкое распространение получили газодизели. Этому не в последнюю очередь способствовала простота перевода двигателя с одного топлива на другое при минимальных изменениях конструкции. Несмотря на то, что основные принципы действия газодизеля достаточно изучены, конструирование каждой новой модели начинается практически с нуля, поскольку имеющиеся рекомендации имеют качественный характер и основаны только на опыте создания и эксплуатации конкретных двигателей. В частности, нет достаточно четких рекомендаций по рациональному закону регулирования газодизеля. Для того чтобы поставить проектирование газодизелей и прогнозирование их эксплуатационных, экономических и экологических характеристик на научную основу, необходимо углубленное изучение особенностей газожидкостного рабочего процесса, которое должно дать материал для разработки адекватных математических моделей таких процессов. Существующие экспериментальные данные и их трактовка достаточно противоречивы. В особенности мало исследованы процессы сгорания и параметры, определяющие их протекание.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертации является

улучшение экономических и экологических показателей газодизеля за счет совершенствования рабочего процесса на основе уточненного физического и математического описания основных процессов, протекающих в цилиндре газодизеля.

Достижение указанной цели потребовало решения следующих задач:

1. Создания экспериментальной установки с газодизельным двигателем и оснащение ее информационно-измерительным комплексом, обеспечивающим исследование особенностей рабочего процесса.

2. Проведения эксперимента для оценки влияния различных факторов на мощностные, экономические, экологические характеристики и параметры рабочего процесса газодизеля.

3. Теоретического анализа и математического описания зависимостей между основными параметрами, определяющими скорость тепловыделения, и

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

регулировочными и режимными параметрами цикла.

4. Формулировки основных зависимостей математической модели рабочего цикла газодизеля на основе полученного описания характеристики тепловыделения.

5. Определения алгоритма управления составом газовоздушной смеси, запальной дозы дизельного топлива и угла опережения подачи топлива для судового газодизеля.

Объект исследования. Судовой газодизельный двигатель 6415/18 (ЗД6).

Предмет исследования. Мощностные, экономические и экологические характеристики и определяющие их рабочие процессы, протекающие в цилиндре газодизеля.

Методы исследования. В основу методики исследования положено сочетание теоретического анализа физических закономерностей процессов, протекающих в цилиндре двигателя, экспериментальных и расчетных исследований.

Достоверность результатов исследований определяется

- физической обоснованностью принятых теоретических предпосылок;

- достаточной точностью применявшегося информационно-измерительного комплекса;

- согласованием полученных зависимостей с теоретическими положениями и данными экспериментов.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые сформулирована физически обоснованная модель сгорания и тепловыделения в газодизеле и предложены зависимости для определения ее исходных параметров.

Практическая значимость.

1. Получены рекомендации по улучшению показателей судового газодизеля при работе по винтовой характеристике.

2. Зависимости, полученные путем экспериментально-теоретического исследования, могут быть использованы для расчетного прогнозирования параметров газодизеля и выбора рациональных конструктивных и регулировочных решений.

Реализация результатов работы. Полученные рациональные зависимости регулирования состава газовоздушной смеси, запальной дозы дизельного топлива и угла опережения подачи топлива использованы при конвертировании главных двигателей судна проекта Р51 Санкт-Петербургского Пассажирского порта на газодизельный цикл. Материалы исследований используются в учебном процессе на кафедре «Двигатели внутреннего сгорания» Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета при подготовке магистров и аспирантов.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту: 1. Физическая и математическая модель протекания рабочего процесса и

особенности процессов сгорания в газодизелс.

2. Результаты экспериментального исследования специфики рабочих процессов в газодизеле.

3. Физически обоснованные и экспериментально подтвержденные зависимости параметров тепловыделения в газодизеле от исходных условий в цилиндре.

4. Полученные зависимости регулирования состава газовоздушной смеси, запальной дозы дизельного топлива и угла опережения подачи топлива судового газодизеля.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на:

• научной конференции «Топливо - двигатель - экологически чистая система, проблемы Северо-западного региона», Санкт-Петербург, ГИПХ, 2003.

• Всероссийском конгрессе двигателестроителей, Санкт-Петербург, ЦНИДИ, 2003.

• международной научно-практической конференции «Безопасность водного транспорта», СПГУВК, 2003

• ежегодных научно-технических конференциях СПбТПУ, Санкт-Петербург, 2000 - 2004

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 9 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация включает в себя: введение, четыре главы, заключение, список литературы. Содержит 153 страницы основного текста, в том числе 69 рисунков, 3 таблицы, список использованных источников из 101 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и цели настоящей работы. Представлена краткая аннотация последней.

В первой главе изложен общий обзор литературы по теме диссертации. Вопросам разработки и исследования газодизельных процессов посвящены работы ряда отечественных и зарубежных ученых, таких как Генкин К.И, Коллеров Л.К., Васильев Ю.Н., Ксенофонтов СИ., Равкинд Л.Л., Долганов К.Е., Капустин А.А., Лиханов В.А., Karim, G. A., Varde, К. S., Liu. Z., Tanaka, Т., Takahashi, N. и др.

Показано, что при переводе дизеля на газодизельный цикл можно обеспечить существенную экономию дизельного топлива и уменьшение токсичных выбросов с отработавшими газами при сохранении паспортной мощности двигателя без снижения его надежности и долговечности. Анализ различных схем регулирования мощности газодизелей показывает, что возможно применить качественное регулирование, однако для обеспечения стабильной и экономичной работы на режимах малых нагрузок желательно тем или иным способом обогащать смесь на этих режимах. С этой целью предложены

различные схемы и алгоритмы регулирования подачи топлива, но единое мнение по вопросам их выбора отсутствует.

Имеющиеся экспериментальные данные о влиянии различных факторов на динамику тепловыделения, жесткость процесса сгорания, максимальные давления сгорания, задержку самовоспламенения противоречивы и не находят физически обоснованных объяснений.

Основная причина таких разногласий заключается в отсутствии достаточно детализованного и допускающего математическую формулировку описания процессов сгорания в газодизеле.

Предложенные в литературе формулы для расчета характеристик тепловыделения газодизеля являются чисто эмпирическими и имеют весьма узкий диапазон применения.

По результатам анализа публикаций сформулированы задачи исследования, решение которых необходимо для достижения поставленной цели.

Вторая глава посвящена описанию методики экспериментального исследования. Разработаны методы экспериментального исследования, позволяющие установить влияние различных параметров, определяющих внешнее воздействие на объект регулирования — газодизель. В число варьируемых параметров, влияющих на рабочий процесс газодизеля, вошли: величина запальной дозы дизельного топлива, угол опережения впрыска дизельного топлива, степень дросселирования газовоздушной смеси на впуске.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 — двигатель, 2 - нагрузочное устройство, 3 — датчик угла поворота коленчатого вала, 4 - датчик внутрицилиндрового давления, 5 - датчик подъема иглы форсунки, 6 - персональная ЭВМ с модулем аналого-цифрового преобразователя, 7 - вакуумметр, 8 - газовый кран, 9 - газовый расходомер, 10 -электромагнитный клапан, 11 - регулятор расхода газа, 12 - газовый смеситель с регулятором расхода газовоздушной смеси, 13 - расходомер воздуха, 14 -потенциометр, 15 - расходомер жидкого топлива, 16 - газоанализатор, 17 -термопара, 18 - модифицированный ТНВД.

Для проведения экспериментального исследования была разработана экспериментальная установка на базе судового двигателя ЗД6, дооборудованного необходимой газовой топливоподающей аппаратурой и системой регулирования подачи жидкого и газового топлива (рис.1).

В соответствии с задачами исследования, особое внимание было обращено на получение индикаторных диаграмм в цифровом виде, допускающем прямой ввод экспериментальных данных для обработки в ЭВМ. Для этого был разработан информационно-измерительный комплекс, обеспечивающий ввод в ПЭВМ, обработку и регистрацию в реальном масштабе времени давления в цилиндре, подъема иглы форсунки и текущих значений угла поворота коленчатого вала.

В главе приведены зависимости для обработки регистрируемых параметров и оценка погрешностей результатов экспериментального исследования. Обращено особое внимание на учет при обработке индикаторных диаграмм особенностей газожидкостного рабочего процесса (суммарной теплоты сгорания двух топлив, коэффициентов избытка воздуха - суммарного и газовоздушной смеси, текущих теплоемкостсй рабочего тела).

Третья глава содержит описание программы испытаний и результатов экспериментальною исследования. Как показали экспериментальные исследования по влиянию запальной дозы топлива на показатели рабочего процесса двигателя 6415/18 при работе на номинальном режиме (рис. 2а), реализация газожидкостного цикла обеспечивается при минимальных запальных порциях дизельного топлива, соответствующих 15% подводимой теплоты. Как показывает зависимость эффективного КПД от запальной порции топлива, по мере ее снижения возрастает эффективность преобразования энергии топлива в полезную работу. Это связано с обогащением газовоздушной смеси и более быстрым ее сгоранием. Возрастание максимального давления и жесткости процесса сгорания при увеличении запальной порции, полученное в результате эксперимента, объясняется увеличением количества топлива, подготовленного к сгоранию на момент воспламенения. По этой же причине наблюдается возрастание выбросов NOX, которые интенсивно образуются в первой фазе процесса сгорания. Увеличение запальной дозы приводит к некоторому возрастанию дымности огработавших газов, однако по сравнению с дизелем она меньше в 4 - 10 раз.

Сравнение показателей рабочего процесса при работе двигателя в дизельном и газодизельном режиме работы при различных углах опережения впрыска топлива (рис. 26) показало, что при увеличении угла опережения впрыска до значения 30 градусов ПКВ до ВМТ происходит рост эффективного КПД, как для дизельного, так и для газодизельного режимов, однако скорость этого роста различна, в связи, с чем при значительном увеличении угла опережения впрыска эффективный КПД газодизеля оказывается выше КПД дизеля. Для дизельного и газодизельного режимов работы при увеличении угла опережения впрыска прослеживается возрастание «жесткости» и максимального давления сгорания в диапазоне от 51 до 67 бар. Температуры отработавших газов газодизеля близки к

таковым у дизеля при больших углах опережения. С уменьшением угла опережения впрыска запального топлива температуры отработавших газов газодизеля возрастают быстрее, чем у дизеля.

СО,

а) б)

Рис. 2. Параметры рабочего процесса, дымности и токсичности

отработавших газов газодизеля 3 Д6 при изменении запальной порции дизельного топлива (а) и угла опережения впрыска (б) на номинальном режиме работы (N„=1 10 кВт, п=1500 мин-1).

Дымность отработавших газов и выбросы продуктов неполного сгорания (СО, СН) газодизеля снижаются при увеличении угла опережения впрыска, однако выбросы N0 - увеличиваются.

Исследование влияния дросселирования газовоздушной смеси на экономические и экологические характеристики судового газодизеля показало, что применение смешанного регулирования при работе двигателя по винтовой характеристике позволяет повысить эффективный КПД и уменьшить выбросы СН. При этом на малых нагрузках предпочтительнее активное дросселирование газовоздушной смеси, со снижением эффекта дросселирования по мере приближения к номинальному режиму.

В четвертой главе проведен теоретический анализ и предложено математическое описание процессов воспламенения и сгорания рабочей смеси в цилиндре газодизеля.

В отличие от дизеля, при газожидкостном процессе в камере сгорания одновременно находится гомогенная газовоздушная смесь и дизельное топливо, выгорание которых происходит по различным механизмам. В связи с этим процесс сгорания в газодизеле нельзя описывать моделью объемного воспламенения, принятой для дизельных двигателей; нельзя также опираться на традиционную для двигателей с принудительным воспламенением модель распространения фронта пламени по объему камеры сгорания. Надо учитывать оба этих процесса с определенными допущениями (рис. 3). Так, можно считать, что на момент подачи форсункой жидкого топлива углы отсчитываются

от ВМТ) в камере сгорания присутствует гомогенная газовоздушная смесь, которой присуще некоторое движение в объеме, ограниченном поверхностями цилиндра, поршня и головки цилиндров. После впрыска топлива, за период задержки воспламенения форма факела топлива, впрыснутого в

цилиндр, приобретет некий деформированный вид, в объеме которого будут находиться воздух, газ и дизельное топливо.

Рис. 3. Стадии сгорания при газожидкостном процессе.

После воспламенения дизельного топлива (ф=ф1), находящегося в обогащенной зоне камеры сгорания, происходит быстрое сгорание воспламенившейся топливовоздушной смеси. Одновременно фронт пламени начинает распространяться в районы более бедной газовоздушной смеси. С этого момента можно проводить определенную аналогию с процессами выгорания топлива в двигателях с принудительным воспламенением. При определенных допущениях (малой запальной порции топлива, незначительной деформации топливного факела, связанной с незначительностью временного промежутка

отводимого на период задержки воспламенения) можно считать, что при сгорании газовоздушной смеси происходит продвижение фронта пламени от периферии топливного факела до стенок камеры сгорания (фтфг).

Точное математическое описание всей совокупности процессов, результатом которых является воспламенение и выгорание топлива, весьма затруднительно.

Компромиссным решением, основанным на современном уровне знаний, является использование экспериментальных данных в качестве базовых и пересчет параметров на новые условия с учетом физических представлений о процессе и некоторых опытных зависимостей.

1. Задержка самовоспламенения. Обычно предполагается, что механизм воспламенения запального жидкого топлива такой же, как и в дизельном двигателе, и продолжительность этого процесса может рассчитываться по зависимостям типа

т ,=Ар(

-т „Е! ЯТа

в которые вводятся температура и давление рабочего тела в течение соответствующего периода.

Однако экспериментальные данные (рис. 4) показывают, что при одинаковых углах начала подачи топлива длительность задержки самовоспламенения в газодизеле превышает соответствующую величину для дизеля. Анализ вероятных причин этого явления позволяет предположить, что причиной является активная роль метановых молекул, окружающих очаги самовоспламенения и действующих в качестве ингибитора. Для учета этого явления необходимо скорректировать энергию активации, которая по нашим данным составляет 22 кДж/моль по сравнению с 20,8 кДж/моль для смеси паров дизельного топлива с воздухом.

Ф>

19 17 15 13 11 9 7 5

¿Г

*

сг

25 30

фвпр,град. ГКВдоВМГ

5 10 15 20

--Дизель -Газодизетъ

Рис. 4. Влияние угла опережения впрыска на задержку воспламенения при дизельном и газодизельном процессе.

2. Тепловыделение в период быстрого сгорания. Многочисленные эксперименты на дизельных двигателях показывают, что суммарное количество

теплоты, выделяющейся в этой фазе, определяется массой топлива, поданного в цилиндр и подготовленного к сгоранию за период задержки самовоспламенения.

О

О 0.1 0,2 0,3

— — Дизель —— Газодизель Хф|

Рис. 5. Зависимость доли выгоревшего топлива в первой фазе сгорания от доли теплоты подведенной за период задержки воспламенения.

Поскольку в газодизеле продолжительность задержки самовоспламенения превышает продолжительность впрыска запального топлива, можно считать, что здесь это количество теплоты определяется величиной запальной порции жидкого топлива. Однако по результатам эксперимента (рис. 5) при равных количествах теплоты, введенной с дизельным топливом за время задержки самовоспламенения, величина X] у газодизеля выше, чем у дизеля. Это позволяет сделать вывод о совместном сгорании в течение первой фазы дизельного топлива и газа находящегося в зоне факела топлива впрыснутого в цилиндр за период задержки воспламенения. Предложена формула, позволяющая ввести соответствующую поправку в оценку X], исходя из того, что в быстрое сгорание вовлекается часть газовоздушного заряда, соответствующая стехиометрическому соотношению дизельного топлива и воздуха:

где - запальная порция топлива, Ьод, Ьо,. - стехиометрические

соотношения для дизельного и газового топлив, Ог, ва - расходы газового и дизельного топлив, - низшая теплота сгорания газового топлива, - низшая теплота сгорания дизельного топлива, - коэффициент избытка воздуха.

Динамика выгорания в этой фазе описывается экспонентой, причем интервал от начала сгорания до достижения максимума скорости тепловыделения для большинства исследованных двигателей укладывается в диапазон 2-3 градуса ПКВ.

3. Сгорание гомогенной газовоздушной смеси. Согласно рис. 3, этот участок динамики тепловыделения связан с распространением пламени от источника

воспламенения до стенки камеры сгорания и последующим догоранием смеси за фронтом пламени.

Для второй фазы сгорания определяющим параметром является угол фг, при котором достигается второй максимум скорости тепловыделения. Теоретический анализ позволил предположить, что определяющую роль здесь играют факторы, влияющие на скорость распространения турбулентного пламени, в числе которых основными являются коэффициент избытка воздуха и температура смеси перед фронтом пламени.

9* ВО--------

48--------

46--------

1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2

Рис. 6. Зависимость показателя фг от коэффициента избытка воздуха.

Приведенная на рис. 6 зависимость показателя от коэффициента избытка воздуха при постоянной частоте вращения хорошо согласуется с теоретическим представлением о влиянии концентрации горючего в смеси с окислителем - при обеднении газовоздушной смеси происходит замедление скорости сгорания, связанное с отводом из реакционной зоны теплоты на нагрев воздуха в зоне не сгоревшей газовоздушной смеси. Исследования скорости распространения фронта пламени в зависимости от температуры подогрева реагирующих газовоздушных смесей проведенные на бунзеновских горелках и при распространении фронта пламени в трубах позволяют сделать вывод о допустимости аппроксимации такой зависимости степенной функцией с показателем степени 1,6-2,0.

Обычно признается, что скорость распространения турбулентного пламени пропорциональна, при прочих равных условиях, частоте вращения коленчатого вала. Однако в действительности определяющим фактором является не частота вращения как таковая, а скорость затекания смеси в цилиндр. Поэтому в зависимость, аппроксимирующую изменение величины от параметров режима двигателя, была добавлена переменная, отвечающая за турбулизацию свежего заряда, которая пропорциональна объему поступившей смеси для данных оборотов коленчатого вала двигателя. Таким образом, был получен

безразмерный комплекс, включающий в себя коэффициент избытка воздуха, температуру, объем поступающей газовоздушной смеси и обороты коленчатого вала двигателя на исходном и исследуемом режимах.

(тгбту/п) _ к

Ф2 Фго

(7-оГ,6(а<Ж/«о)

Кп

2 3 4

х Эксперимент —Аппроксимация К/Ко

Рис. 7. Зависимость относительного угла выгорания во второй фазе сгорания от безразмерного комплекса

Для определения характера зависимости относительного угла выгорания во второй фазе сгорания от К/Ко обратимся к рис. 7, где прослеживается четкая линейная аппроксимирующая зависимость, и следовательно формула для аппроксимации параметра (рг приобретает вид:

<Р1 =

С учетом изложенного в качестве основы для численного описания процессов выгорания в газодизеле нами выбрана формула вида

чЛ

¿Г с{ф

9\ \<Р\)

ехр

^-ОМ

<Рг

<Рг

•ехр

где - доли теплоты, выделившиеся соответственно в первой и во второй

фазе, - текущее значение угла поворота кривошипа, отсчитываемое от начала сгорания, - углы от начала горения до достижения максимальной

скорости выгорания соответственно в первой и во второй фазе сгорания. Способы определения этих параметров описаны выше.

Рис. 8. Винтовая характеристика газодизельного двигателя ЗД6, запальная

порция 15%.

На основе полученных результатов сформулирована математическая модель рабочего цикла газодизеля, в которую, наряду с обычными термодинамическими зависимостями, введен ряд формул, представленных выше (в том числе: расчет задержки воспламенения, расчет доли тепла подведенной в первой фазе сгорания, расчет угла достижения максимума скорости тепловыделения во второй фазе сгорания).

Разработанная математическая модель позволила провести ряд расчетов по количественной оценке влияния режимных и регулировочных факторов на выходные показатели двигателя. При выборе запальной дозы в расчетном исследовании учитывались данные эксперимента, по которым минимальное значение Составляет 15%. На основании результатов расчета определены рациональные зависимости коэффициента избытка воздуха и угла опережения впрыска при работе газодизеля по винтовой характеристике. Результаты расчетов представлены на рис. 8. Здесь же приведены экспериментальные данные по дымности и токсичности отработавших газов. С точки зрения получения наилучшей экономичности газодизеля преимущество имеет вариант 3, однако выбросы N0 в этом случае больше, чем у дизеля. Поэтому наиболее предпочтительным является вариант 4, при котором достигается эффективный КПД, близкий к дизельному режиму, а выбросы N0 ниже на 20%.

В заключении представлены основные результаты и выводы диссертации.

В результате проведенного исследования, которое включало: анализ схем и конструкций газодизельных двигателей, методов их исследования, существующих данных по рабочему процессу газодизельных двигателей, разработку и создание экспериментальной установки, а также проведение углубленного исследования рабочего процесса газодизелыюго двигателя ЗД6, можно сделать следующие выводы:

1. Сгорание в газодизеле может быть схематически представлено как совокупность двух параллельно развивающихся процессов - быстрого сгорания испарившейся части запального дизельного топлива и связанной с ней части газового топлива в воздушной среде и распространения фронта турбулентного пламени от очага воспламенения до стенки камеры сгорания.

2. Определяющим параметром для описания первой фазы горения является величина запальной дозы дизельного топлива, для второй - длительность движения фронта пламени, выраженная в углах поворота коленчатого вала.

3. Показано, что длительность движения фронта пламени достаточно полно описывается совокупностью параметров, которые, согласно теории горения, определяют скорость его распространения.

4. Задержка самовоспламенения в газодизеле, при прочих равных условиях, превышает соответствующую величину в дизеле.

5. На основе теоретических положений и результатов эксперимента получено математическое описание процессов воспламенения и сгорания в газодизеле и предложены методы определения основных его параметров.

6. Результаты испытаний на дымность и токсичность отработавших газов показывают значительные преимущества работы по газодизельному циклу:

дымность снижается в 5 - 10 раз, выбросы NOX на 20 - 30%. Однако увеличиваются выбросы СН, для снижения которых возможно использовать сравнительно простой окислительный нейтрализатор.

7. На основе полученной математической модели рабочего процесса, с учетом результатов экспериментов по оценке факторов, определяющих токсичность отработавших газов двигателя, определен рациональный закон регулирования судового газодизеля, обеспечивающий обоснованный компромисс между требованиями максимального КПД двигателя и ограничениями, накладываемыми необходимостью минимизации токсичности отработавших газов создаваемого двигателя.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кадхем Н.С., Магидович Л.Е., Новичков М.Ю. Уточнение математической модели рабочего процесса газодизеля. // Тезисы докладов и сообщений. XXVIII Неделя науки СПбГТУ. 4.1: Материалы межвузовской научной конференции. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000, с. 94-95.

2. Галышев Ю.В., Магидович Л.Е., Новичков М.., .Фомин Н.Н. The Development And Improvement Of Dual Fuel Engines For Low Sized Motorship. 26th International Scientific Conference On Combustion Engines Kones 2000. September 10-13, Nateczow, Poland 2000, vol. 7, p. 108-114.

3. Галышев Ю.В., Новичков М.Ю. Математическое моделирование и расчет рабочего процесса газодизеля. // Тезисы докладов и сообщений. XXIX Неделя науки СПбГТУ. Ч.П: Материалы межвузовской научной конференции. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001, с. 6-7.

4. Галышев Ю.В., Новичков М.Ю. Разработка информационно -измерительного комплекса для исследования рабочего процесса газодизельного двигателя. // Тезисы докладов и сообщений. XXX Юбилейная Неделя науки СПбГТУ. Ч. III: Материалы межвузовской научной конференции СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002, с. 5-7.

5. Галышев Ю.В., Новичков М.Ю., Чай Гоин, Методика экспериментального исследования рабочего процесса газодизеля. // Тезисы докладов и сообщений. ХХХ! Неделя науки СПбГТУ. Ч. И: Материалы межвузовской научной конференции. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2003, с. 35-36.

6. Галышев Ю.В., Магидович Л.Е., Новичков М.Ю. Горючие газы как перспективное топливо для двигателей городского транспорта (тезисы доклада) Материалы научной конференции «Топливо - двигатель -экологически чистая система, проблемы северо-западного региона» Санкт-Петербург. ГИПХ, 2003.

7. Галышев Ю.В., Магидович Л.Е., Новичков М.Ю. Принципы анализа рабочих процессов газовых двигателей. Двигателестроение №2, 2003 Приложение 1. Материалы всероссийского конгресса двигателестроителей. Санкт-Петербург, 2003.

8. Галышев Ю.В., Магидович Л.Е., Новичков М.Ю. Разработка и исследование судового газодизельного двигателя. Труды международной научно-практической конференции «Безопасность водного транспорта» т.

III, Санкт-Петербург, СПГУВК, 2003 9. Галышев Ю.В:, Магидович Л.Е., Новичков М.Ю., Иванов В.М., Задержка самовоспламенения топлива в газодизеле. // Тезисы докладов и сообщений. XXXII неделя науки СПбГПУ. ч. П, Материалы межвузовской научной конференции. СПб.: Изд-во СШГТУ, 2004, с. 60-61.

Лицензия ЛР № 020593 от 7.08.97

Подписано в печать 30 Объем в п.л. ^^~~ Тираж 100 экз._Заказ №_

ш

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства СПбГПУ 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.

Отпечатано на ризографе ЯК-2000 ЕР Поставщик оборудования — фирма "Р-ПРИНТ" Телефон: (812) 110-65-09 Факс:(812)315-23-04

1 1 6 06 6

Основные условные обозначения (индексы).

Введение.

Глава 1. Схемы управления и рабочие процессы газодизельных двигателей.

1.1. Принцип действия и исходные параметры.

1.2. Регулирование подачи запального дизельного топлива.

1.3. Регулирование мощности газодизельного двигателя.

1.4. Особенности рабочих процессов газодизеля.

1.5. Математическое моделирование рабочих процессов газодизельных двигателей внутреннего сгорания.

1.6. Выводы.

Глава 2. Методика экспериментального исследования.

2.1. Общая методика эксперимента.

2.2. Экспериментальная установка.

2.3. Информационно-измерительный комплекс. Измерительная аппаратура.

2.4. Обработка результатов исследования.

2.5. Индикаторные показатели.

2.6. Оценка погрешностей результатов экспериментального исследования.

2.7. Выводы.

Глава 3. Результаты экспериментального исследования рабочего процесса газодизельного двигателя. 69 3.1. Программа экспериментов. 69 3.2.0сновные параметры и характеристики газодизеля.

3.2.1. Расходы воздуха, газа и дизельного топлива.

3.2.2. Коэффициент избытка воздуха.

3.2.3. Эффективный КПД.

3.2.4. Температура отработавших газов.

3.3. Параметры рабочего цикла.

3.3.1. Параметры впрыска жидкого топлива.

3.3.2. Максимальное давление цикла.

3.3.3. Скорость нарастания давления. 85 3^4. Период задержки самовоспламенения топлива.

3.4.1. Влияние угла опережения впрыска на период задержки самовоспламенения.

3.4.2. Влияние количества запального топлива на период задержки самовоспламенения.

3.4.3. Влияние дросселирования газовоздушной смеси на период задержки самовоспламенения.

3.4.4. Химические эффекты при использовании топливных смесей.

3.5. Характеристика тепловыделения.

3.5.1. Показатели первой фазы тепловыделения.

3.5.2. Продолжительность второй фазы сгорания.

3.6. Экологические показатели газодизельного двигателя.

3.7. Выводы.

Глава 4. Методика расчета рабочего процесса газодизельного двигателя.

4.1. Термодинамическая модель рабочего цикла.

4.2. Физическая и математическая модель выгорания и тепловыделения.

4.3. Скорость распространения пламени.

4.3.1. Ламинарная скорость распространения пламени.

4.3.2. Турбулентная скорость распространения пламени.

4.4. Определение параметров тепловыделения.

4.5. Алгоритм и программа расчета рабочего процесса газодизельного двигателя.

4.6. Оценка направлений рационального выбора регулировок двигателя

4.7. Выводы. 143 Заключение. 144 Литература. 146 Приложение.

УСЛО!

Р - давление Т - температура N - мощность М - крутящий момент п - частота вращения в - степень сжатия Ф - угол поворота коленчатого вала а - коэффициент избытка воздуха G - массовый расход V - объемный расход q - доля теплоты запального дизельного топлива Индексы, г - газ д (дт) - дизельное топливо гд - газодизель гв - газовоздушная смесь в - воздух к - впускной коллектор г - выпускной ресивер обозначения. v - объем ш - масса t - время Q - теплота

1 - стехиометрическое соотношение т,- - период задержки воспламенения р - плотность

X - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна х - доля выгоревшего топлива ф - форсунка о - окружающая среда О - начальное значение параметра е - эффективные параметры л -ламинарный m - турбулентный

I Сокращения.

ВМТ - верхняя «мертвая» точка ГЖВ - поворот коленчатого вала ДВС - двигатель внутреннего сгорания

С каждым годом во всем мире расширяется использование природного газа в качестве моторного топлива для разных типов силовых установок. Природный газ в качестве альтернативного топлива сейчас является наиболее перспективным. Он имеет значительные преимущества перед другими топливами. По удельным затратам труда, капиталовложениям и потребительской стоимости газ значительно экономичнее угля и нефтяного топлива. Огромное значение имеет также удобство использования газа: нет необходимости в устройствах для предварительной подготовки и подачи, которые требуются при использовании твёрдых и жидких топлив, регулирование подачи газа несложно, газ легко смешивается с воздухом и другими газами.

В связи с увеличением стоимости дизельных топлив и исчерпаемостью природных запасов нефти, интерес к газовым двигателям возрастает. В частности, выгодные свойства газа как моторного топлива находят достаточно полную реализацию в конструкции и эксплуатационных показателях газодизелей. Связано это с тем, что газодизели, в основном строятся на базе дизелей, причём непосредственно дизелестроительной промышленностью.

Достоинства газодизеля: меньшая на 3-5Дб шумность работы; увеличение срока службы двигателя и интервалов смены моторного масла. Что касается токсичности отработавших газов, то по последним данным суммарный выброс вредных веществ у газодизелей на 25% меньше, чем у дизеля, а выброс твердых частиц на порядок меньше.

Внедрению газодизелей в значительной мере способствует также простота их унификации с жидкотопливными двигателями. При этом высокие качества газа как моторного топлива обеспечивают повышение некоторых важных эксплуатационных показателей двигателей при переводе их на газ. Газодизели просты по устройству, надёжны в работе и долговечны.

Для перевода дизеля на газожидкостный цикл необходимо оснастить двигатель газовой системой питания и перестроить механизм управления подачей дизельного топлива. Степень сжатия остается без изменения, что обеспечивает высокую экономичность газодизеля. Остается возможность работы двигателя в дизельном режиме, что имеет важное значение в случае нестабильности поставок газового топлива.

Характерными особенностями применения в двигателях газообразных топлив являются значительное снижение износа основных деталей, уменьшение расхода смазочного масла и понижение требований.

Для получения адекватного экономического эффекта от конвертации дизеля на газодизельный цикл необходимо по возможности минимизировать долю жидкого топлива, при этом необходимо поддерживать эффективный КПД на заданном уровне. Реализация такой задачи возможна в процессе исследовательской работы по оптимизации рабочего процесса газодизельного двигателя. Несомненно, что такая оптимизация нуждается в теоретическом обосновании с использованием методов математического моделирования и должна базироваться на понимании процессов происходящих в камере сгорания газодизеля, с прогнозированием технических мероприятий с экспериментальной оценкой их эффективности. Так, необходимо представлять суть физических и химических процессов, инициирующих и сопровождающих сгорание топлива при газожидкостном процессе.

Цель исследования заключается в создании физически обоснованной математической модели рабочего процесса и разработке на ее основе направлений для совершенствования рабочего процесса газодизеля. Реализация поставленных целей, в результате анализа состояния теории газодизельных двигателей на данном этапе, потребовала решения следующих задач:

1. Проведения углубленных экспериментальных исследований с целью выявления влияния различных факторов на параметры рабочего процесса газодизеля.

2. Проведения всесторонних теоретических исследований для установления рода зависимостей от основных параметров, определяющих скорость распространения фронта пламени в газовоздушных смесях.

3. Получения зависимостей, позволяющих адекватно описывать характеристику тепловыделения.

4. Создания математической модели и алгоритма расчета рабочего процесса газодизеля и апробирования программы расчета на ПЭВМ.

В диссертационной работе проведен анализ особенностей рабочего процесса газодизеля, вариантов его практической реализации, а также методик расчета динамики тепловыделения газодизеля. В результате анализа определены основные направления их развития. Газодизельный двигатель обладает рядом преимуществ по сравнению с дизелем, в том числе меньшим уровнем шума, большим моторесурсом, лучшими экологическими показателями, и наконец, меньшим расходом жидкого топлива. Многообразие схем и конструкций управления подачей топлива в газодизелях свидетельствуют о сложной взаимосвязи между факторами, определяющими эффективность процесса, и отсутствии единого подхода к решению проблемы. Противоречивость данных, приводимых различными авторами о рабочем прцессе и протекании сгорания в газодизеле, во многом определяется тем, что в рассмотренных случаях скорее всего использовались различные виды газовых топлив, а также способы регулирования и виды топливной аппаратуры. Это не позволяет выработать конкретные рекомендации по оптимизации рабочего процесса при конвертации дизельных двигателей для работы на газе. Обзор математических моделей газодизельного процесса показал, что работы в этом направлении ведутся с недостаточной интенсивностью, что связано со сложностью описания процесса. Сформулированы задачи исследования (гл. 1).

Экспериментальному исследованию рабочего процесса газодизеля посвящена вторая глава. Сформулированы цели экспериментальных исследований и методика их проведения. Для реализации экспериментов разработана экспериментальная установка, позволяющая установить зависимость основных показателей работы двигателя от режимных и регулировочных параметров, а также оценить влияние различных факторов на индикаторный КПД, задержку самовоспламенения дизельного топлива, максимальное давление сгорания и скорость повышения давления. Для исследования параметров рабочего процесса газодизеля разработан и реализован информационно-измерительный комплекс на базе ПЭВМ. Произведена оценка погрешности измерений.

В третьей главе произведен анализ данных, полученных в результате экспериментального исследования. Приведены количественные оценки влияния отдельных величин и факторов на параметры рабочего процесса. Получены зависимости характеристик тепловыделения от долей теплоты газа и дизельного топлива, и режимов работы газодизельного двигателя. Выполнена сравнительная оценка эффективности работы газодизельного двигателя в зависимости от сочетания различных входных параметров.

В заключительной четвертой главе предложена методика расчета рабочего процесса газодизеля. Рассмотрено влияние различных физических факторов, определяющих сгорание в цилиндре газодизельного двигателя. Скорректировано значение энергии активации для расчета периода задержки в газодизеле. Выбрана формула для описания динамики тепловыделения газодизеля. Получены зависимости параметров характеристик тепловыделения от степени замещения газом дизельного топлива и режима работы двигателя. Исследованы направления по определению рационального закона регулирования судового газодизеля.

На защиту выносятся:

1. Физическая и математическая модель протекания рабочего процесса газодизеля.

2. Результаты экспериментального исследования специфики рабочих процессов в газодизеле.

3. Полученные экспериментально физически обоснованные зависимости параметров тепловыделения в газодизеле от исходных условий в цилиндре.

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

4.7. Выводы.

1. Проведен анализ параметров, определяющих сгорание в цилиндре газодизельного двигателя.

2. Разработана модель и методика расчета рабочего цикла газодизельного двигателя, позволяющая учитывать особенности протекания физических процессов в цилиндре, обусловленные сгоранием топлив различных составов.

3. Получены зависимости параметров характеристик тепловыделения от степени замещения газом дизельного топлива и режима работы двигателя.

4. Предложен рациональный закон регулирования судового газодизеля ЗД6.

Заключение

В результате исследования, которое включало: анализ схем и конструкций газодизельных двигателей, методов их исследования, существующих данных по рабочему процессу газодизельных двигателей, разработку и создание экспериментальной установки, а также проведение углубленного исследования рабочего процесса газодизельного двигателя ЗД6 , можно сделать следующие выводы:

1. Сгорание в газодизеле может быть схематически представлено как совокупность двух параллельно развивающихся процессов - быстрого сгорания испарившейся части запального дизельного топлива и связанной с ней части газового топлива в воздушной среде и распространения фронта турбулентного пламени от очага воспламенения до стенки камеры сгорания.

2. Определяющим параметром для описания первой фазы горения является величина запальной дозы дизельного топлива, для второй - длительность движения фронта пламени, выраженная в углах поворота коленчатого вала.

3. Показано, что длительность движения фронта пламени достаточно полно описывается совокупностью параметров, которые, согласно теории горения, определяют скорость его распространения.

4. Задержка самовоспламенения в газодизеле, при прочих равных условиях, превышает соответствующую величину в дизеле.

5. На основе теоретических положений и результатов эксперимента получено математическое описание процессов воспламенения и сгорания в газодизеле и предложены методы определения основных его параметров.

6. Результаты испытаний на дымность и токсичность отработавших газов показывают значительные преимущества работы по газодизельному циклу: дымность снижается в 5 - 10 раз, выбросы NOx на 20 - 30%. Однако увеличиваются выбросы СН, для снижения которых возможно использовать сравнительно простой окислительный нейтрализатор.

7. На основе полученной математической модели рабочего процесса, с учетом результатов экспериментов по оценке факторов, определяющих токсичность отработавших газов двигателя, определен рациональный закон регулирования судового газодизеля, обеспечивающий обоснованный компромисс между требованиями максимального КПД двигателя и ограничениями, накладываемыми необходимостью минимизации токсичности отработавших газов создаваемого двигателя.

146

1. Альвеар Л.В., Каринский Н.А., Шкаликова В.П. Исследование возможности применения дизельного топлива и легких синтетических парафиновых углеводородов как топлива для дизелей. // Исследование процессов тепловых двигателей. - М., 1984. - С. 30 - 36.

2. Барков А.Н. Анализ систем управления дизельными двигателями с двойным питанием. Описание системы ЛУЧ-ГД-002-Ц. Результаты исследования МСУ газодизеля. -М.: Машиностроение 1999. 13с.

3. Бойков Н.А. Измерение давлений при быстропротекающих процессах. М.: «Энергия», 1970. - 64 с.

4. Брозе Д.Д. Сгорание в поршневых двигателях. М.: «Машиностроение», 1969.-248 с.

5. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. М.: Машгиз, 1962. - 271 с.

6. Вихерт М.М., Мазинг М.В. Топливная аппаратура автомобильных дизелей. -М.: Машиностроение, 1978. 177 с.

7. Воинов А.Н. Процессы сгорания в быстроходных поршневых двигателях. -М.: «Машиностроение» 1965. 212 с.

8. Волчок Л.Я. Методы измерений в двигателях внутреннего сгорания М.-Л.: Машгиз, 1966. - 272с.

9. Гайнуллин Ф.Г., Гриценко А.И., Васильев Ю.Н., Золотаревский Л.С. Природный газ как моторное топливо на транспорте. М.: Недра, 1986. - 327 с.

10. П.Галышев Ю.В., Новичков М.Ю. Разработка информационно-измерительного комплекса для исследования рабочего процесса газодизельного двигателя. // Тезисы докладов и сообщений. XXX Юбилейная Неделя науки СПбГТУ.

11. Материалы межвузовской научной конференции. / Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет 2002. - Ч. III - С. 5 - 7.

12. Галышев Ю.В., Магидович Л.Е., Новичков М.Ю. Принципы анализа рабочих процессов газовых двигателей. // Двигателестроение 2003. - №2 -Приложение 1.

13. Генкин К.И. Газовые двигатели. М.: Машиностроение, 1977. - 196с.

14. Гогиберидзе О.Э. Исследование особенностей сгорания газовых топлив, используемых в двигателях внутреннего сгорания: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук: 05.04.02 М., МАДИ- 1999. - 19с.

15. Гуревич Н.А., Аксенов B.JL, Куц В.П. Сравнение экологических показателей дизельного и газодизельного двигателей // Химическая технология. 1988. -№5.-С. 8-13.

16. Гуреев А. А. О перспективах развития топливного производства в двигателестроении // Химия и технология топлив и масел. 1980. - №9 -С.22-23.

17. Дизели: Справочник/ Под ред. В.А. Ваншейдта, Н.Н. Иванченко, Л.К. Коллерова 3-е изд. перераб. и доп. - JL: Машиностроение, 1977. - 475с.

18. Дьяченко Н.Х., Пугачев Б.П., Магидович JI.E. Оптимизация характеристики тепловыделения дизелей, форсированных наддувом // Рабочие процессы в поршневых ДВС: Сб. трудов волгоградского политехнического института -Волгоград, 1979. С. 25 - 32.

19. Дьяченко Н.Х., Пугачев Б.П., Магидович Л.Е. Определение основных параметров характеристики тепловыделения // Труды ЛПИ №316 JI. 1970. - С.76-82

20. Долганов К.Е., Лисовал, А.А., Колесник Ю.И. Система питания и регулирования для переоборудования дизелей в газодизели // Двигателестроение. 1995. - №2 - с. 6 - 10.

21. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1973. - 199с.

22. Зубков А. К. Математическое моделирование процессов топливоподачи дизельной топливной аппаратурой: Диссертация на соискание степени магистра: 552706 СПб. 1999. - 132 с.

23. Карпов В.П., Соколик А.С. О влиянии давления на скорость ламинарного и турбулентного горения. М. ДАН СССР, 1960 - т. 132 - №6 - 1341с.

24. Колеров JI.K. Газовые двигатели. М. - Л., Машгиз (Ленингр. отделение), 1955-212с.

25. Кочинев Ю.Ю., Серебренников В.А. Техника и планирование эксперимента. -Л.: ЛПИ, 1986-70 с.

26. Красовский О.Г., Матвеев В.В. Численное моделирование рабочего процесса дизелей, газовых двигателей и газодизелей // Двигателестроение. 1990. -№11. -С.11-13.

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

28. Лавров Н.В. Физико-химические основы процесса горения топлива. М.: Наука, 1971.-272с.

29. Лиханов В.А. Природный газ как моторное топливо для тракторных дизелей. Киров: ГИПП «Вятка», 2002. - 277 с.

30. Лышевский А.С. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. -М.: Машгиз, 1963. 179с.

31. Лышевский А.С. Системы питания дизелей: Учебн. пособие для ВТУзов по спец. ДВС. М.: Машиностроение, 1981. - 216с.

32. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 272с.

33. Мамедова М.Д. Работа дизеля на сжиженном газе. М.: Машиностроение, 1980.- 151 с.

34. Михеев В.П., Медников Ю.П. Сжигание природного газа. Л.: Недра, 1975. -391с.

35. Михеев В.П. Газовое топливо и его сжигание. Л.: Недра, 1966.- 327с.

36. Одинцов В.И. Метод расчета продолжительности задержки воспламенения топлива с учетом влияния конструктивных факторов // Двигателестроение. -1990. №3. - с.З - 8.

37. Основы горения углеводородных топлив. / Под ред. Л.Н. Хитрина и В.А. Попова М.: Издательство иностранной литературы, 1960. - 664с

38. Панкратов Г.П. Двигатели внутреннего сгорания, автомобили, тракторы и их эксплуатация. М.: изд-во Высшая школа, 1989. - 319с.

39. Перевод двигателей внутреннего сгорания на газообразное топливо / Под ред. Д.Н. Вырубова. М.: Машгиз, 1946. - 239с.

40. Петриченко P.M., Оносовский В.В. Рабочие процессы поршневых машин. -Л.: Машиностроение, 1972. 167 с.

41. Равкинд А. А. Унифицированные газовые дизельные двигатели. М.: Недра, 1967.- 196с.

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

43. Райков И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М.: Высшая школа, 1975. - 320 с.

44. Родичев В.А. и Родичева Г.И. Тракторы и автомобили. М.: Высшая школа, 1982.-320с.

45. Розенблит Г.Б., Виленский П.И., Горелик Я.И. Датчики с проволочными преобразователями для исследования двигателей внутреннего сгорания. -М.: Машиностроение, 1966. 136с.

46. Румянцев В.В. Рабочий процесс малотоксичного транспортного двигателя, работающего с добавкой водорода и водяного пара: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.04.02 JL: ЛПИ, 1984.- 180 с.

47. Русинов Р.В. Двигатели автомобилей и тракторов. Устройство и расчёт систем двигателей. С-Пб.: СПбГТУ, 1998 - 120с.

48. Свиридов Ю.Б. Принципы построения обобщенной теории сгорания в дизелях // Двигателестроение 1980. - № 9 - с. 21 - 23.

49. Селиванов А.И. Дизельная топливная аппаратура. Устройство, техн. обслуживание, ремонт. изд. 2-е испр. и доп. - М., Сельхозгиз, 1954. - 553с.

50. Семенов Н.Н Развитие теории цепных реакций и теплового воспламенения. -М.: Знание, 1969. 95с.

51. Семенов Н.Н. О типах кинетических кривых цепных реакций (1-закономерности автокабалитического типа). // Доклады АН СССР. М., 1944.-т. XIII-№8.

52. Соколик А.С., Воинов А.Н., Свиридов Ю.Б. Влияние химических и турбулентных факторов на процесс сгорания в двигателях. // В сб. Сгорание в транспортных поршневых двигателях М.: АН СССР, 1961 - С. 153- 166.

53. Теория двигателей внутреннего сгорания./ Под ред. Н.Х. Дьяченко Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1974. - 552 с.

54. Толстов А.И. Индикаторный период запаздывания воспламенения и динамика цикла быстроходного двигателя с воспламенением от сжатия. // Исследование рабочего процесса и подачи топлива в быстроходных дизелях. М.: Машгиз, 1955. - С. 5 - 55.

55. Исследование влияния конструктивных факторов впрыскивающей системы на процессы подачи топлива и сгорания. / Толстой А.И., Кромм А.Г. и др. //

56. Труды ЦИАМ. М.: Оборонгиз, 1939 - вып.26. - С. 89 - 107.

57. Фадин А.А. Дизели и газовые двигатели. Каталог-справочник. M.-JL: Машгиз, 1961.- 128 с.

58. Федотов А.В. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств. -М.: Машиностроение, 1979,. 173 с.

59. Хитрин JI.H. Физика горения и взрыва. М.: МГУ, 1957. - 442 с.

60. Чудаков Е.А., Генкин К.И. Транспортный газовый двигатель с внутренним смесеобразованием. М., Изд. АН СССР, 1954 - 224с.

61. Шевцов Г.Е. Газодизель ГД-700. // Транспортное машиностроение. М.: ЦИНТИмаш, 1962 - сер. VI.

62. Шевцов Г.Е. Исследования рабочего процесса четырехтактного газодизеля с наддувом на природном газе. М., М-во тяжелого, энерг. и трансп. машиностроения, научно исследоват. ин-т информации по тяжелому, энерг. и трансп. машиностроению (ДВС), 1968 - 31с.

63. Dual-Fuel Engines Added to Extensive Range. Oil Engine & Gas Turbine. IV, 1958,

64. Dugger G. L., Weast R.C., Heimel S., Flame Velocity and Preflame reaction in Heated Propane-Air Mixtures, Ind. Engng. Chem., 1955, v. 47. №1

65. Weaver C. S. and Turner S. H. "Dual Fuel Natural Gas/Diesel Engines: Technology, Performance, and Emissions," SAE Paper 940548.

66. Varde K. S., "Propane Fumigation in a Direct Injection Type Diesel Engine," SAE1. Paper 831354.

67. Daisho Y., Takahashi Y. I., Nakayama S., Kihara R., Saito Т., "Controlling Combustion and Exhaust Emissions in a Direct-Injection Diesel Engine Dual-Fueled with Natural Gas," SAE Paper 952436.

68. Brogan T. R., Graboski M. S., Macomber J. R, Helmich, M. J., Schaub F. S., "Operation of a Large Bore Medium Speed Turbosupercharged Dual Fuel Engine on Low BTU Wood Gas," ASME 1993 ICE-Vol. 20 pp. 51 66.

69. Aly H. and Siemer G., "Experimental Investigation of Gaseous Hydrogen Utilization in a Dual-Fuel Engine for Stationary Power Plants," ASME 1993 ICE-Vol. 20 pp. 67 79.

70. Poonia M. P., Ramesh A., Gaur R. R., "Effect of Intake Air Temperature and Pilot Fuel Quantity on the Combustion Characteristics of a LPG Dual Fuel Engine," SAE Paper 982455.

71. Dardalis D., Matthews R. D., Lewis D., Davis K., "The Texas Project, Part 5 -Economic Analysis: CNG and LPG Conversions of Light-Duty Vehicle Fleets," SAE Paper 982447.

72. Liss W. E., Thrasher W. H., "Natural Gas as a Stationary and Vehicular Fuel," SAE Paper 912364.

73. Hupperich P., Dirnhoiz M., "Time-Controller Pilot Injection for Stationary and Heavy-Duty Gas Engines," SAE Paper 971713.

74. Karim G. A., Liu Z., Jones W., "Exhaust Emissions from Dual Fuel Engines at Light Load," SAE Paper 932822.

75. Gebert K., Beck N. J., Barkhimer R. L., Wong, H., "Strategies to Improve Combustion and Emission Characteristics of Dual Fuel Pilot Ignited Natural Gas Engines," SAE Paper 971712.

76. Karim G. A., "An Examination of Some Measures for Improving the Performance of Gas Fuelled Diesel Engines at Light Load," SAE Paper 912366.

77. Liu Z., Karim G. A., "The Ignition Delay Period in Dual Fuel Engines," SAE Paper 950466.

78. Li X., Chippior W. L., Gilder O., L., "Effects of Cetane Enhancing Additives and1.nition Quality on Diesel Engine Emissions," SAE Paper 972968.

79. Gunea C., Razavi M. R. M., Karim, G. A., "The Effects of Pilot Fuel Quality on Dual Fuel Engine Ignition Delay," SAE Paper 982453.

80. Gebert K., Beck N. J., Barkhimer R. L., Wong, H., "Development of Pilot Fuel Injection System for CNG Engine," SAE Paper 961100.

81. Liu Z., Karim G. A., "A Predictive Model for the Combustion Process in Dual Fuel Engines," SAE Paper 952435.

82. Miyoshi N., Matsumoto S., Katoh К., Tanaka Т., Harada J., Takahashi N., Yokota K., Sugiura M., Kasahara K., "Development of a new Concept Three-Way Catalyst for Automotive Lean-Burn Engines," SAE Paper 950809.

83. Penetrante В. M., Bruasaco R. M., Merritt В. Т., Pitz W. J., Vogtlin G. E., Kung M. C., Kung H. H., Wan C. Z., Voss К. E., "Plasma Assisted Catalytic Reduction of NOx," SAE Paper 982508.

84. Lancaster D. R., Krieger R. В., Lienesch J. H., "Measurement and Analysis of Engine Pressure Data," SAE Paper 750026.

85. Heywood J. В., Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill, New York, NY, 1988.

86. Matekunas F. A., "Modes and Measures of Cyclic Combustion Variability," SAE Paper 830337.

87. Degobert P., Automobiles and Pollution, SAE Publications, Warrendale, PA, 1995.

88. T. Park. "Dual fuel conversion of a direct injection diesel engine", West Virginia University, Morgantown, West Virginia, 1999.

89. John D. Maples, James S. Moore, Jr., Philip D. Patterson, Vincent D. Schaper, Alternative Fuels for U.S. Transportation, 2000.