автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Улучшение экологических показателей транспортного дизеля путем совершенствования системы рециркуляции отработавших газов

Рыженков Анатолий Анатольевич

УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ ПУТЁМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург-Пушкин 2005

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук профессор Николаенко Анатолий Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Ложкин Владимир Николаевич

доктор технических наук профессор Петриченко Михаил Романович

Ведущая организация:

ФГУП «Центральный научно-исследовательский дизельный институт» (ЦНИДИ)

Защита диссертации состоится «ЗД » 2005 г. в « И» часов

на заседании диссертационного совета Д 220.060.05 в ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский Государственный аграрный университет» по адресу: 196605, Санкт-Петербург - Пушкин, Петербургское шоссе, д.2, ауд. 2529.

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

Автореферат разослан «2 О» мая 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета д.т.н. профессор ^ СаловаТ.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Дизельные двигатели занимают всё большее место в качестве источников энергии для транспортных средств сельскохозяйственного назначения. Опасные последствия загрязнения окружающей среды выбросами транспортных дизелей, с которыми страны мира столкнулись 30-40 лет назад, представляют предмет серьёзной озабоченности в Российской Федерации.

Согласно программы развития отечественной автомобильной промышленности, одобренной Правительством РФ, требования экологической безопасности с каждым годом всё более ужесточаются, ставя перед отечественным двигателестроением проблему совершенствования систем питания и выпуска отработавших газов двигателя. При этом предпочтение следует отдавать конструктивным решениям, не требующим внесения кардинальных изменений в конструкцию двигателей, в противном случае это приведёт к необходимости переоснащения производства и удорожанию продукции.

Актуальность решения экологических проблем автотранспорта приобретает всё большее значение, и задача научно-исследовательских организаций - совершенствовать имеющиеся способы повышения экологической безопасности автотранспорта.

С этих точек зрения, одним из перспективных направлений улучшения экологических показателей дизеля является использование систем рециркуляции отработавших газов (ОГ)

Цель работы. Улучшение экологических показателей транспортного дизеля путём научного обоснования, разработки системы рециркуляции ОГ, оптимизации её параметров и режимов работы.

Объект исследований. Объектом исследований являлся транспортный дизель 44 10,5/12

Предмет исследования. Экологические, экономические и мощнос!ные характеристики и определяющие их режимы рабош системы рециркуляции ОГ.

Методы исследований. В основу методики исследований положено сочетание теоретического анализа физико-химических процессов, протекающих в цилиндре двигателя, экспериментальных и расчётных исследований. Методы исследования - расчётно-экспериментальные, основанные на современных исследовательских методиках с использованием вычислительной техники.

Научная новизна.

1. Методика совершенствования системы рециркуляции ОГ регулированием количества и температуры рециркулируемых ОГ на различных режимах работы. _

2. Комплекс математических моделей, позволяющих оценить влияние рециркуляции ОГ на рабочий процесс дизеля и его технико-экономические и экологические показатели.

3. Полезная модель «Система очистки и рециркуляции выхлопных газов дизельного двигателя», защищенная свидетельством РФ.

4. Алгоритм вычисления экологических и экономических показателей дизеля при регулировании параметров системы рециркуляции ОГ.

Практическая значимость работы.

1. Характеристики работы системы рециркуляции ОГ, обеспечивающие улучшение экологических показателей транспортного дизеля 44 10,5/12 на различных скоростных и нагрузочных режимах.

2. Модернизированная система питания и выпуска ОГ с рециркуляцией, защшцённая патентом на полезную модель, обеспечивающая снижение токсичности отработавших газов дизеля.

3. Комплекс конструкторско-технических разработок, прошедший опытную проверку рекомендован к внедрению на автотранспортных предприятиях.

Реализация результатов работы. Создана лабораторная установка для изучения влияния рециркуляции ОГ на показатели работы дизеля. Результаты работы используются в учебном процессе кафедры «ДВС и теплотехника» Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, кафедры «Устройство автомобилей» в ГОУ «Автотранспортный и электромеханический колледж» г. Санкт-Петербурга. Работа рекомендована к внедрению в производство.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных международных научно-технических конференциях: «Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей», Санкт-Петербург -2004, 2005 гг., конференции «Безопасность дорожного движения», Санкт-Петербург, 2004 г.

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в шести печатных работах.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 125 страницах и содержит введение, четыре главы основного содержания, общие выводы и список использованной литературы из 153 наименований, приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложена научная новизна и практическая значимость работы, основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первой главе обоснована концепция работы. Проведён анализ работ, посвящённых улучшению экологических показателей работы дизельных двигателей путём применения рециркуляции ОГ. Вопросы применения рециркуляции ОГ как средства снижения токсичности нашли отражение в работах Звонова В.А., Смайлиса В.И., Варшавского И.Л., Малова Р.В., Теренченко A.C., Жегалина О.И., Ложкина В.Н., Денисова В.Н., Рогалёва В.А., Лиханова В.А., Сайкина А.М, Маркова В.А., Кульчицкого А.Р., Патрахальцева Н.Н, Горбунова В.В. и др. Влияние рециркуляции ОГ на рабочий процесс дизеля рассмотрено в работах Вибе И.И., Ленина И.Г., Ховаха М.С., Мелькумова Т.М., Тареева В.М., Николаенко A.B., Колчина А.И. и др.

Анализ состояния вопроса показал, что рециркуляция ОГ как средство снижения токсичности является весьма перспективным направлением, так как не требует внесения существенных конструктивных изменений в устройство двигателя, и, следовательно, не окажет существенного влияния на стоимость изготовления двигателей, оснащённых системой рециркуляции ОГ.

Использование рециркуляции ОГ увеличивает теплоёмкость заряда, значительно снижает выбросы окислов азота при незначительном росте выбросов продуктов неполного сгорания. С исследовательской точки зрения интерес представляет определение оптимальной степени рециркуляции, зависящей от скоростного и нагрузочного режима работы двигателя, а также разработка конструкторско-технических решений по практической реализации систем рециркуляции ОГ.

Результаты исследований, имеющиеся на сегодняшний день, дают представление лишь о пределах степени рециркуляции, но, зачастую, не несут информацию о зависимости степени рециркуляции от скоростного и нагрузочного режимов работы дизеля, а также от его типоразмеров.

На основании поставленной цели сформулированы задачи исследования:

1. Провести анализ состояния проблемы и определить пути её реализации на современном уровне развития науки и техники.

2. Выполнить расчётно-теоретический анализ и разработать комплекс математических моделей, позволяющих оценить влияние рециркуляции ОГ на рабочий процесс дизеля и его технико-экономические и экологические показатели.

3. Обосновать, разработать и реализовать на макетном образце систему рециркуляции ОГ транспортного дизеля.

4. Разработать программы и методики исследования влияния рециркуляции ОГ дизеля на его экологические и технико-экономические показатели. Создать лабораторную установку и оборудовать объект испытаний.

5. Выполнить комплекс стендовых испытаний и установить количественные характеристики и закономерности изменения параметров токсичности дизеля в зависимости от параметров и режимов работы системы рециркуляции ОГ.

6. Разработать конструктивные решения, позволяющие оптимизировать работу системы рециркуляции ОГ дизеля.

7. Разработать практические рекомендации по улучшению экологических показателей транспортного дизеля и выполнить внедрение разработок.

Вторая глава посвящена разработке комплекса моделей влияния рециркуляции ОГ на показатели рабочего процесса и токсичность ОГ согласно классической теории, а также существующих моделей влияния состава рабочей смеси на экологические и технико-экономические показатели работы дизеля.

Анализ влияния рециркуляции ОГ на параметры рабочего процесса, исходя го классической теории двигателя, представлен рассмотрением состава и свойств смеси на впуске, процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска.

Рециркуляция ОГ оказывает влияние прежде всего на параметры впуска, к которым следует отнести: состав впускного воздуха, температуру на впуске, теплоёмкость рабочей смеси, давление на впуске и величина наддува (при рециркуляции ОГ наблюдается эффект «динамического наддува»), коэффициент избытка воздуха;

Для учёта рециркуляции в расчётах рабочего процесса вместо коэффициента остаточных газов V определяется коэффициент отработавших газов:

Уъ=ГРеи+У\\+УРеи)

гДе Угт " степень рециркуляции, определяемая соотношением количества рециркулируемых газов к свежей смеси; у' - приведённый коэффициент остаточных газов

где Таре„ и Та-температура заряда в конце наполнения

соответственно при рециркуляции и без неё При работе дизеля с рециркуляцией ОГ на впуске образуется смесь воздуха и отработавших газов, теплоёмкое 1ь которой больше но сравнению с теплоёмкостью воздушного заряда. Эту особенность учитывает коэффициент неравенства теплоёмкостей входящий в качестве уточняющего множителя в уравнение смешения горючей смеси с отработавшими газами.

Уравнение смешения газов представлено в виде: Та{1 + у)=Г0+Сс-г-Гт

где То- температура впускного воздуха с учётом охлаждения

рециркулируемых ОГ

Изменение коэффициента отработавших газов отражается на коэффициенте наполнения:

=-е-ра.Т0-

'' (е-1)Л(Тв+Г'Сг-Тг)

Используя развёрнутое уравнение смешения, можно определить температуру смеси

=тЛ-[(с;. +г-сляуа~ св0с0 ]

сл.,-г

где Сво и С„в - средние изохорные объёмные теплоёмкости воздуха при температурах Ь о и

Сда и Сд х - теплоёмкости продуктов сгорания при температурах & и 4

Зная абсолютное объёмное содержание отдельных газов в газовой смеси, можно найти объёмные доли компонентов в смеси, после чего объёмная теплоёмкость смеси вычисляется по формуле:

С = Г1 С! +г2С2+ ...

В тепловых расчётах ДВС участвуют средние изохорные объёмные (или мольные) теплоёмкости, для которых последняя формула примет вид:

Суш = Г1 Суш1 + г2 Суш2 + ...

После нахождения температуры смеси воздуха с рециркулируемыми газами определяется значение коэффициента £,с по соотношению:

(1 + у)Тя-Т0

Тс т-

Ут*

Влияние рециркуляции ОГ на период задержки самовоспламенения оценивается по соотношению:

о.**

<5 = 12-10 ^л/с./—е

1

где с= —

Е

1 +

5

5Л /Б- 01ностельный ход поршня;

Для проверки адекватности математической модели был произведён тепловой расчёт и его результаты (см. рис. 1) сопоставлены с

экспериментальными данными. Относительная погрешность коэффициента наполнения составила в среднем 3,1%, расхода топлива -2,7%, эффективной мощности - 3,6%.

а). б).

О 20 40 60 НО 100 Степень рециркуляции ОГ %

1* 1

0,5 О

350 400 450 500 Температуре на впуске, К

Рис. 1 - Влияние параметров на впуске на период задержки самовоспламениния: а). Влияние рециркуляции ОГ; б). Влияние температуры воздуха на впуске

5 10 15 20 Степень рециркуляции, %

Рис. 2 - Зависимость содержания окислов азота в отработавших газах дизеля от количества рециркулиру-емых ОГ и утла опережения впрыска топлива: - 9=10°;

------ 0=13°;

......... 0=16°

Согласно прогнозным оценкам, рециркуляция ОГ оказывает влияние на топливную экономичность дизеля, что иллюстрирует рис. 3

300 250 * 200

^ 150

£

ьо ¡00

50 О

Рис. 3 - Влияние степени рециркуляции на эффективный расход топлива.

7 18

Степень рециркуляции,

Рс = 0,3 МПа Ре = 0,6 МПа Рс = 0,9 МПа

Изменение температуры впускного воздуха изменяет температуру в конце сжатия и продолжительность задержки воспламенения. Увеличение температуры воздуха уменьшает плотность в конце сжатия и несколько повышает температуру самовоспламенения топлива. Это оказывает влияние на процесс теплопередачи и на скорость химических реакций до воспламенения, что приводит к дальнейшему снижению образования окислов азота.

Влияние степени рециркуляции ОГ на образование окислов азота оценивалось по зависимости:

шпс

<17, м _ <¡7^,, / г нх \ ё<р <]<р<1<р Мпс

¡т11С,

где | му^р - дополнительный член, учитывающий ввод в зону

продуктов сгорания на линии тепловыделения некоторого количества молей N0, поступивших в цилиндр двигателя с остаточными или рециркуляционными газами.

Принимая гипотезу о равномерном распределении остаточных и рециркулируемых газов по объёму цилиндра, считае!ся, что количество молей N0, перешедшее из зоны свежего заряда в зону продуктов сгорания, пропорционально количеству воздуха (кислорода), пошедшего на сгорание топлива, тогда

вх _ выхл & У

N0 ~ N0 ' а

аР (3

где |3 - действительный коэффициент молекулярного изменения; ар - коэффициент избьпка воздуха с учётом рециркулируемых и остаточных газов.

Выражение для расчёта концентрации N0 имеет вид: -С («/■ + асг х) + /-до • асг ■ Р ■ х

где:

ар +асг- х(0 \)

л л / , ВВ1ЛЛ

см _ нП

/М,

мв ' Мо V

см 1 + у

а +1

1 + у-

{рт-\)+а,

где: рт - теоретический коэффициент молекулярного изменения приа = а„ =1.

Пересчёт объёмных концентраций N0 в массовые единицы в пересчёте на один килограмм топлива осуществляется по следующим выражениям:

г ~™.СР К(ар + 1))

1 + у.

Массовое содержание окиси азота в цилиндре:

0А'0 = ОN01

Концентрация сажи в выхлопных газах (приведенная к нормальным условиям) определяется соотношением

И» = 1

_ 7 (^с\(1(р с!(р

\

г 0.1 V

ёт 6п

Рш

где р48о - давление в цилиндре в момент 60° до НМТ; к - показатель адиабаты ОГ (принимается 1,33)

В третьей главе изложена методика, применяемая при проведении экспериментальных исследований, описание объекта исследований, экспериментальной установки, измерительно-регистрирующей аппаратуры, методики обработки опытных данных и оценка погрешности измерений.

Эксперименты проводились в лабораторных условиях согласно ГОСТ 14846-81 на дизеле 44 10,5/12 с использованием обкаточно-тормозного стенда КИ-2139 (рис. 4). В соответствии с программой испытаний, технико-экономические и экологические параметры двигателя снимались в условиях нагрузочной и скоростной характеристик при ра ¡личной степени рециркуляции в диапазоне от 0 до 50%. При сI силовых испытаниях исполыовалось ди дельное топливо марки «Л» по I ОСТ-305-82, моторное масло М 10 1 2 К, отвечающее требованиям ГОСТ 17479.1-85. Предвари ¡ельная трировка приборов обеспечила требуемую точность результатов исследований.

Для проведения анализов ОГ на экспериментальной установке была смонтирована система отбора проб газа, в качестве газоанализатора использовался комплекс ТЕСНКОТЕвТ. Для обеспечения качественной и сгабильной работы системы рециркуляции отработавших газов в неё был вмонтирован охладитель с возможностью регулирования степени рециркуляции.

Измерение температуры ОГ поизводилось с помощью хромель-алюмелевых термопар. Измерение температур впускного воздуха, температуры рециркулируемых газов осуществлялось с помощью хромель-копелевых термопар.

п ^

ш

£

Рис. 4 Экспериментальная установка.

1,2 - вход и выход охлаждающего агента, 3,6 - датчики температуры рециркуляционного газа, 5 - расходомеры воздуха и рециркуляционного газа, 7 - охладитель, 8 - газоанализатор, 9 - весовой механизм, 10 -выпускной трубопровод, 11 - впускной трубопровод, 12 - датчик температуры ОГ, 13 - микроэлектронный преобразователь избыточного давления, 14 - карданная передача, 15 - обкаточно-тормозной электрический стенд, 16 - двигатель 44 10,5/12, 17 - аналогово-цифровой преобразователь Е-440, 18 — ёмкость с топливом, 19 -топливопровод, 20 — расходомер топлива, 21 - пульт управления установкой.

Влияние присадки ОГ на рабочий процесс оценивалось при помощи индицирования первого цилиндра посредством микроэлектронного преобразователя избыточного давления МИДА-ДИ-55П, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) Е 440 и компьютера, (рис.5)

Рис. 5 -Оборудование для снятия индикаторной диаграммы

В четвёртой главе представлены результаты экспериментальных исследований влияния присадки части ОГ на экологические и технико-экономические показатели работы дизеля.

В соответствии с программой испытаний, на первом этапе производилась оценка экологических и технико-экономических показателей дизеля в штатной комплектации и с системой рециркуляции ОГ в условиях нагрузочной характеристики при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному крутящему моменту. Анализ результатов испытаний показал, что, с увеличением степени рециркуляции эффективная мощность падает, особенно эта закономерность проявляется в диапазоне Рс свыше 0,7 МПа, т.е. в режиме нагрузок, близких к максимальным. Это объясняется тем, что с увеличением нагрузки дизеля процессы смесеобразования и сгорания ухудшаются, что усугубляется рециркуляцией и приводит к снижению эффективной мощности. Следовательно, с точки зрения потерь мощности, рециркуляцию целесообразно применять на режимах, не превышающих 75% от максимальных нагрузок.

Исследуя закономерность изменения удельного эффективного расхода топлива, можно сделать вывод, что с увеличением рециркуляции ОГ экономичность двигателя сначала несколько улучшается; особенно это проявляется на режимах, не превышающих 75% от максимальной нагрузки (Ре = 0,05...0,65 МПа) . Однако, при увеличении рециркуляции ОГ более 18% экономичность начинает значительно ухудшаться.

На режимах, превышающих 75% от максимальной нагрузки, наблюдается нежелательное ухудшение экономичности, что подтверждает ранее сделанное предположение, что рециркуляцию ОГ следует применять на режимах, не превышающих 75% от максимальной нагрузки.

Рост выбросов СО в области нагрузок 0,5...1 МПа в режиме работы дизеля без рециркуляции ОГ (рис. 6) можно объяснить ухудшением условий сгорания и смесеобразования. Применение рециркуляции в количестве 6-8%, по данным эксперимента, позволяет снизить выбросы СО на 15...20% по всему диапазону нагрузок. Увеличение степени рециркуляции до 16... 18% даёт незначительное увеличение (на 5%) выбросов СО по сравнению со штатным режимом, однако, негативное влияние рециркуляции ОГ начинает проявляться на режимах, превышающих 50% нагрузки и при Ре = 0,96 МПа (90% нагрузки) достигает величины 0,38%, что является недопустимым.

Применение рециркуляции в количестве 6... 8% несколько увеличивает выбросы СН, однако, дальнейшее увеличение степени рециркуляции оказывает положительное влияние и позволяет снизить выбросы углеводородов на 60.. .70%.

Процесс сажевыделения в дизеле имеет жёсткую связь с температурой сгорания, а та, в свою очередь - с выбросами окислов азота. Проводя анализ кривых, характеризующих изменение выбросов сажи в зависимости от нагрузки, можно сделать однозначный вывод о том, что с увеличением степени рециркуляции отмечается устойчивый рост выбросов сажи, причём этот процесс отчётливо наблюдается на участке с Ре свыше 0,45 МПа.

Сажа, ед. Бош 16

12

8 -4 0

СО,%

0.4 0,2 0

N0*

....... — ______ -I

— -п

""V \ .... \

IV

С / -п

\ ' I

— - -

сн

— ____^ п

- ---- Г- " V — \ ч

\ \

со / ■л ^ ш

--- - - > ■ 1> I

V -."Г-.Н — -п

0,1 0,2 0.3 0,4 0,5 0.6 0,7 0,8 0,9 1,0 Ре, МП»

Рис. 6 Изменение экологических и технико-экономических показателей работы дизеля в зависимости от степени рециркуляции ОГ

I - режим без рециркуляции; П - рециркуляция 7%; Ш -рециркуляция 18%; IV - рециркуляция 36%.

С точки зрения оптимизации режимов работы системы рециркуляции ОГ по выбросам твёрдых частиц, то можно утверждать,

что степень рециркуляции следует снижать и по возможности не применять на режимах с нагрузкой, превышающей 50% от максимальной во избежание повышенного дымления дизеля.

В штатном режиме окислы азота зависят от нагрузки и имеют максимальные значения на режимах, близких к средним нагрузкам. Применение рециркуляции, по данным эксперимента, ОГ позволяет при степени рециркуляции, равной 36%, получить снижение выбросов окислов азота до 60%. Такие результаты можно объяснить снижением максимальных температур цикла, имеющих непосредственное влияние на выбросы N0*.

Уменьшение температуры оказывает влияние на концентрацию атомарного кислорода, что, в свою очередь, снижает скорость реакции образования окислов азота, так как основной реакцией образования является реакция окисления азота атомарным кислородом

Что касается оптимизации режима рециркуляции, то с точки зрения выбросов окислов азота с увеличением нагрузки эффективность рециркуляции ОГ снижается.

Результаты индицирования рабочего процесса представлены на рис. 7

Рис. 7 - Индикаторная диаграмма двигателя 44 10,5/12 при нагрузке 75% и различной степени рециркуляции.

- рабочий процесс без рециркуляции

------ рециркуляция 7%;

---- рециркуляция 18%;

- - - - рециркуляция 36%

Анализируя полученные зависимости, можно заключить, что

1. С увеличением рециркуляции ОГ максимум нарастания давления смещается в сторону увеличения, что говорит об увеличении величины периода задержки самовоспламенения.

2. Характер протекания процесса сгорания также зависит от степени рециркуляции. Так, с увеличением присадки ОГ линия сжатия принимает

более крутой характер.

3. При увеличении степени рециркуляции отмечается снижение максимального давления цикла

В соответствии с целью работы для снижения токсичности ОГ дизельного двигателя была разработана оригинальная конструкция, на которую получен патент РФ на полезную модель «Система очистки и рециркуляции выхлопных газов дизельного двигателя» (рис.8).

Рис. 8 - Система очистки и рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя

Система позволяет производить рециркуляцию, очистку и принудительный выпуск отработавших газов дизельного двигателя, снижая их токсичность и увеличивая ресурс работы двигателя.

Система очистки и рециркуляции ОГ дизельного двигателя работает следующим образом: При запуске двигателя 1 воздушный заряд поступает по впускному трубопроводу 2 в двигатель 1, где смешивается с топливом и сгорает. ОГ под давлением подаются в выпускной трубопровод 3, поступают в устройство 5, где очищаются от продуктов

неполного сгорания топлива. По мере прохождения газов через устройство 5 их скорость снижается за счёт возникновения силы гидравлического трения. В результате происходит рост давления газов в выпускном трубопроводе 3 перед устройством 5. Рост давления в выпускном трубопроводе 3 фиксируется датчиком 4, сигнал которого подаётся в блок управления 18. При давлении выше атмосферного блок управления 18 преобразует сигнал датчика в управляющий ток электродвигателя 17, запускающий ротор всасывающе-нагнетающего устройства 6. При работе ротора давление на участке выпускного трубопровода 3 после устройства 5 падает, скорость потока выхлопных газов повышается как в выпускном трубопроводе 3 за счет всасывания газов, так и в рециркуляционном трубопроводе 7 за счет нагнетания газов. В результате продукты неполного сгорания топлива не успевают отложиться на деталях двигателя.

Увеличение скорости прохождения рециркулируемых выхлопных газов по трубопроводу 7 вызывает большую турбулизацию рециркулируемых газов, а, следовательно, и степень гомогенности впускного заряда, улучшая процесс сгорания топливо-воздушной смеси и увеличивая ресурс двигателя.

При работе двигателя 1 на переходных режимах (разгон, торможение) давление в выпускном трубопроводе 3 постоянно изменяется и регистрируется датчиком 4. Блок управления 18 постоянно преобразует сигнал датчика 4 в ток управления электродвигателем 17, регулируя частоту вращения ротора всасывающе-нагнетающего устройства 6.

Таким образом, введение в систему очистки и рециркуляции выхлопных газов всасывающе-нагнетающего устройства, датчика давления и блока управления позволит увеличить скорость прохождения выхлопных газов через устройство фильтрации, что приведёт к снижению образования несгоревших частиц и более полному их •

выведению из камеры сгорания и к увеличению ресурса работы двигателя.

В заключении представлены основные результаты, выводы и рекомендации.

В результате выполненных научно-технических разработок в соответствии с концепцией достигнута цель работы - улучшение экологических показателей работы транспортного дизеля путём совершенствования системы рециркуляции ОГ.

1. Разработана методика прогнозирования и улучшения экологических и топливно-экономических показателей дизеля при регулировании системы рециркуляции ОГ.

2. Разработана система очистки и рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя, позволяющая снизить токсичность отработавших газов и увеличить ресурс двигателя.

3. Расчётно-теоретическим анализом и экспериментальными данными установлена возможность улучшения экологических показателей работы дизеля путём рециркуляции ОГ в количестве 0...30%. Применение рециркуляции целесообразно на режимах с частичной нагрузкой как с точки зрения экологических показателей, так и с точки зрения топливной экономичности. Так, например, в условиях нагрузочной характеристики при частоте вращения 1700 мин"1 выбросы окислов азота снижаются в среднем на 17...80%, в то же время удельный эффективный расход топлива уменьшается в среднем до 6%.

4. Установлена и теоретически обоснована взаимосвязь между составом смеси на впуске (воздух + отработавшие газы) и топливно-экономическими и экологическими показателями дизеля.

5. При сравнении расчётных и опытных данных установлена хорошая их сходимость, при максимальном расхождении не более 4,9%, и средней величине ошибки по всем показателям 2,5%.

6. На основании проведённых исследований разработан ряд практических рекомендаций по применению системы рециркуляции ОГ на транспортном дизеле 44 10,5/12 при его модернизации:

-Улучшить экологические показатели транспортного дизеля 44 10,5/12 можно путём применения регулируемой системы рециркуляции ОГ;

-При применении рециркуляции ОГ следует увеличить угол опережения впрыска топлива на 3 градуса для обеспечения мощностных показателей в пределах технических условий а также увеличить давление впрыска топлива в целях уменьшения сажеобразования;

-Регулирование количества рециркулируемых ОГ должно происходить в зависимости от числа оборотов двигателя и от нагрузки; на максимальных скоростных режимах (число оборотов дизеля свыше 2400 мин"1) и нагрузочных режимах (Ре свыше 0,8 МПа) система должна отключаться;

-Для охлаждения рециркулируемых газов рекомендовано применение охладителей типа «воздух-воздух», широко применяемых для охлаждения наддувочного воздуха.

-Для уменьшения износа деталей цилиндро-поршневой группы и предотвращения попадания частиц сажи, рециркулируемой вместе с ОГ, рекомендуется дооборудовать систему выпуска ОГ сажевым фильтром, а на рециркуляцию направлять ОГ, прошедшие очистку в фильтре.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих изданиях:

1. Рыженков A.A. Практическая реализация систем рециркуляции отработавших газов // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей: Сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. - СПб.: СПбГАУ, 2004. С 364 - 366.

2. Рыженков A.A. К обоснованию концепции по теме диссертационной работы // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей. Сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. СПб.: СПбГАУ, 2003. С 539-542;

3. Николаенко A.B., Корабельников С.К., Рыженков A.A. Комплексная система снижения токсичности отработавших газов дизеля // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей. Сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. СПб.: СПбГАУ, 2004. С 367 - 376.

4. Корабельников С.К., Рыженков A.A., Направления и способы улучшения эксплуатационных и экологических показателей автотракторного дизеля // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей. Сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. СПб.: СПбГАУ, 2004. С 376 - 380.

5. Рыженков A.A. К вопросу подбора масел для дизеля с высокотемпературным охлаждением // Улучшение эксплуатационных показателей транспортных средств. Сборник трудов СПбГАСЭ- СПб.: СПбГАСЭ, 2004. Вып. 2. С 125 - 128.

6. Корабельников С.К., Рыженков A.A., Направления и способы улучшения эксплуатационных и экологических показателей автотракторного дизеля // Улучшение эксплуатационных показателей транспортных средств. Сборник трудов СПбГАСЭ. СПб.: СПбГАСЭ, 2004. Вып. 2. С 122 - 125.

Подписано в печать 18.05.2005 Буиага офсетная. Формат 60X90 1/16 Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 444

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в копировально-множительном центре "АРГУС". Санкт-Петербург—Пушкин, ул. Пушкинская, д. 28/21. Per №233909 от 07 02.2001

P1 2 3 8 Ё

РНБ Русский фонд

2006-4 12706

i

Условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ основных направлений улучшения экологических показателей транспортных дизелей

1.2 Токсичные компоненты ОГ дизеля, их характеристики и воздействие на окружающую среду

1.3 Теоретические предпосылки применения систем рециркуляции ОГ

1.4 Анализ существующих систем рециркуляции ОГ

1.5 Цели и задачи исследования

2. КОМПЛЕКС МОДЕЛЕЙ ВЛИЯНИЯ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ НА РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС И ПАРАМЕТРЫ ТОКСИЧНОСТИ ДИЗЕЛЯ

2.1 Оценка влияния рециркуляции ОГ на

9 рабочий процесс дизеля

2.2 Анализ механизмов образования токсичных компонентов в цилиндре дизеля

2.3 Моделирование процессов образования токсичных компонентов в цилиндре дизеля

2.4 Модели расчёта образования токсичных компонентов с учетом влияния рециркуляции ОГ

Модель системы очистки и рециркуляции выхлопных газов дизельного двигателя

3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

3.1 Объект исследований

3.2 Методика исследований рабочего процесса дизеля

3.3 Экспериментальная установка, приборы и оборудование

3.4 Обработка результатов измерений. Ошибки измерений

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Исследование технико-экономических и экологических параметров дизеля в условиях нагрузочной характеристики

4.2 Исследование технико-экономических и экологических параметров дизеля в условиях скоростной характеристики

4.3 Исследование влияния рециркуляции ОГ на рабочий процесс дизеля

4.4 Оптимизированные режимы работы системы рециркуляции ОГ

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Согласно программы развития отечественной автомобильной промышленности, одобренной Правительством РФ 21 марта 2002 года, с 2004 года заводы-изготовители будут вынуждены прекратить производство автомобилей с двигателями, не соответствующими нормам Евро-2. Более жёсткий стандарт Евро-3 вступит в силу с 2007 года, а очередь Евро-4 наступит с 2010 года. Всё это ставит перед отечественными изготовителями проблему серьёзного совершенствования систем питания и выпуска отработавших газов двигателя. При этом внесение кардинальных изменений в конструкцию двигателей нежелательно, так как это приведёт к необходимости персоснащения производства и удорожанию продукции. Опасные последствия загрязнения окружающей среды выбросами автотранспорта, с которыми крупные города мира столкнулись 30-40 лет назад, представляют предмет серьёзной озабоченности в Российской Федерации.

Автомобилями и тракторами, оборудованными ДВС, в мире ежегодно выбрасывается в атмосферу до 300 млн. т оксида углерода, 2-2,5 млн. т углеводородов, 6-9 млн. т оксида азота, до 190 тыс. т соединений серы, до 100 тыс. тони сажи.

По данным Министерства транспорта РФ автомобильный парк в России к началу 2003 года составил 27,06 млн. транспортных средств, в том числе 20,12 млн. легковых автомобилей, 4,57 млн. грузовых автомобилей, 0,65 млн. автобусов и 1,72 млн. прицепов и полуприцепов. Величина ежегодного экологического ущерба от функционирования транспортного комплекса РФ составляет 3,4 млрд. долларов США или около 1,5 % валового национального продукта России.

Устойчивый рост числа автомобилей, несмотря на ужесточение экологических норм как в Российской Федерации, так и в мире, ведёт к О 5 увеличению числа выбросов токсичных всщсств, что подтверждается данными таблицы 1.

Таблица 1 - Динамика и прогноз роста выбросов вредных всщсств дизельными двигателями. [16]

Транспортное средство 1995 2000 2005

Автобусы 10,7 12,3 13,1

Грузовые автомобили средней и большой грузоподъёмности 50,8 56,3 61,2

Грузовые автомобили малой грузоподъёмности 13,1 20,7 26,2

Легковые автомобили 13,4 19,7

Осознавая важность решения экологических проблем автотранспорта, отечественные производители двигателей для легковых и грузовых автомобилей по мерс сил продолжают совершенствовать конструкцию и улучшать экологические показатели своей продукции.

Двигатели Заволжского моторного завода, начиная с семейства ЗМЗ-402 рабочим объемом 2,245 л, уже оснащаются системой рециркуляции ОГ. [92, 98] Наиболее совершенный двигатель ЗМЗ-4062.10 уже отвечает требованиям Евро-2. Однако, на грузовых автомобилях Горьковского автозавода эксплуатируются двигатели марки 44 10,5/12 (44 10,5/12), не имеющие систем снижения токсичности, обеспечивающих выполнение современных норм и ограничений.

Наиболее массовые 2,9- и 2,445-литровые бензиновые двигатели Ульяновского моторного завода соответственно УМЗ-4218.10 и УМЗ-4178 на сегодняшний день отвечают нормам Евро-0, работая к тому же, на экологически опасном бензине А-76. Лучшие экологические параметры имеет выпускаемая в ограниченном количестве модель УМЗ-4213.10, которая оборудована системой впрыска топлива. [89]

В настоящее время ярославская компания «Автодизель» может выпускать силовые установки в экологическом исполнении Евро-0, Евро-1 (ЯМЗ-7601) и Евро-2 (ЯМЗ-236НЕ2, ЯМЗ-236БЕ2, ЯМЗ-530). В середине

2000 года предприятие выпустило первую промышленную партию двигателей Евро-3.

Камский автозавод выпускает и поставляет массовые модели турбодизелей КамАЗ-740.11-240 и КамАЗ-740.13-260, удовлетворяющие нормам Евро-1. Разработан также 380-сильный дизель Евро-2. Создание моторов, удовлетворяющих нормам Евро-3, находится в начальной стадии.

Карбюраторный ЗиЛ-508.10, по сей день выпускающийся на ЗиЛе, не отвечает нормам Евро-0. Па автомобилях серии «Бычок» устанавливается 4,75-литровый 109-сильный турбодизель Минского моторного завода (ММЗ) Д-245.12 или 136-сильный двигатель ММЗ Д-245.9 (Евро-1). В настоящее время ММЗ также работает над созданием и освоением производства дизелей, соответствующих стандартам Евро-2 и Евро-3. [70]

Таким образом, актуальность решения экологических проблем автотранспорта приобретает всё большее значение, и задача научно-исследовательских организаций - совершенствовать имеющиеся способы повышения экологической безопасности и разрабатывать новые направления в этой сфере.

Цель исследований - улучшение экологических показателей транспортного дизеля путём научного обоснования, разработки системы рециркуляции ОГ, оптимизация её параметров и режимов работы.

Объект исследований — Объектом исследований являлся транспортный дизель 44 10,5/12.

Предмет исследований - Экологические, экономические и мощностные характеристики и определяющие их режимы работы системы рециркуляции ОГ.

Методы исследований. В основу методики исследований положено сочетание теоретического анализа физико-химических процессов, протекающих в цилиндре двигателя, экспериментальных и расчётных исследований. Методы исследования - расчётно-экспериментальные, основанные на современных исследовательских методиках с использованием вычислительной техники.

Научная новизна.

1. Методика совершенствования системы рециркуляции ОГ регулированием количества и температуры рециркулируемых ОГ на различных режимах работы.

2. Комплекс математических моделей, позволяющих оценить влияние рециррсуляции ОГ на рабочий процесс дизеля и его технико-экономические и экологические показатели.

3. Полезная модель «Система очистки и рециркуляции выхлопных газов дизельного двигателя», защищенная свидетельством РФ.

4. Алгоритм вычисления экологических и экономических показателей дизеля при регулировании параметров системы рециркуляции ОГ.

Практическая значимость работы.

1. Характеристики работы системы рециркуляции ОГ, обеспечивающие улучшение экологических показателей транспортного дизеля 44 10,5/12 на различных скоростных и нагрузочных режимах.

2. Модернизированная система питания и выпуска ОГ с рециркуляцией, защищенная патентом на полезную модель, обеспечивающая снижение токсичности отработавших газов дизеля.

3. Комплекс конструкторско-технических разработок, прошедший опытную проверку рекомендован к внедрению на автотранспортных предприятиях.

Реализация результатов работы. Создана лабораторная установка для изучения влияния рециркуляции ОГ на показатели работы дизеля. Результаты работы используются в учебном процессе кафедры «ДВС и теплотехника» Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, кафедры «Устройство автомобилей» в ГОУ «Автотранспортный и электромеханический колледж» г. Санкт-Петербурга. Работа рекомендована к внедрению в производство.

На защиту выносятся

1. Комплекс математических моделей, позволяющих оценить влияние рециркуляции ОГ на рабочий процесс дизеля и его технико-экономические и экологические показатели.

2. Модернизированная система питания и выпуска ОГ с рециркуляцией, обеспечивающая снижение токсичности отработавших газов дизеля.

3. Характеристики работы системы рециркуляции ОГ, обеспечивающие улучшение экологических показателей транспортного дизеля 44 10,5/12 на различных скоростных и нагрузочных режимах.

4. Комплекс конструкторско-технических разработок, напарвленный на улучшение экологических и топливно-экономических показателей транспортного дизеля 44 10,5/12.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В результате выполненных научно-технических разработок в соответствии с концепцией достигнута цель работы - улучшение экологических показателей работы транспортного дизеля путём совершенствования системы рециркуляции ОГ.

1. Разработана методика прогнозирования и улучшения экологических и топливно-экономических показателей дизеля при регулировании системы рециркуляции ОГ.

2. Разработана система очистки и рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя, позволяющая снизить токсичность отработавших газов и увеличить ресурс двигателя.

3. Расчётно-теоретическим анализом и экспериментальными данными установлена возможность улучшения экологических и технико-экономических показателей работы дизеля путём рециркуляции ОГ в количестве 0.30%. Применение рециркуляции целесообразно на режимах с частичной нагрузкой как с точки зрения экологических показателей, так и с точки зрения топливной экономичности. Так, в условиях нагрузочной характеристики при частоте вращения 1700 мин"1 выбросы окислов азота снижаются в среднем на 17.80%, в то же время удельный эффективный расход топлива уменьшается в среднем до 6%. Увеличение степени рециркуляции до 8% позволяет в условиях нагрузочной характеристики при частоте вращения, равной максимальному крутящему моменту получить снижение выбросов СО на 30%. В целях снижения выбросов СН степень рециркуляции следует увеличивать до 18%., что позволит снизить выбросы СН на 25.35%.

4. Установлена и теоретически обоснована взаимосвязь между составом смеси на впуске (воздух + отработавшие газы) и технико-экономическими и экологическими показателями дизеля.

5. При сравнении расчётных и опытных данных установлена хорошая их сходимость, при максимальном расхождении не более 4,9%, и средней величине ошибки по всем показателям 2,5%.

6. На основании проведённых исследований разработан ряд практических рекомендаций по применению системы рециркуляции ОГ на транспортном дизеле 44 10,5/12 при его модернизации:

-Улучшить экологические и технико-экономические показатели транспортного дизеля 44 10,5/12 можно путём применения регулируемой системы рециркуляции ОГ;

-При применении рециркуляции ОГ следует увеличить угол опережения впрыска топлива на 3 градуса для обеспечения мощностных показателей в пределах технических условий а также целесообразно увеличить давление впрыска топлива в целях уменьшения сажеобразоваиия;

-Регулирование количества рециркулируемых ОГ должно происходить в зависимости от числа оборотов двигателя и от нагрузки; на максимальных скоростных и нагрузочных режимах система должна отключаться;

-Для охлаждения рециркулируемых газов рекомендовано применение охладителей типа «воздух-воздух», широко применяемых для охлаждения наддувочного воздуха.

-Для уменьшения износа деталей ЦПГ частицами сажи, рециркулируемой вместе с ОГ, рекомендуется оборудовать систему выпуска сажевым фильтром, а отбор газа на рециркуляцию производить после фильтра.

1. Автомобильный справочник . Перевод с англ. Первое русское издание. - М.: ЗАО КЖИ «За рулём», 2002. - 896 с.

2. Антрощенко В.И., Алексеев A.M., Засохин А.П., Курс технологии связанного азота. М.: Химия, 1969. - 383 с.

3. Архангельский В.М., Вихерт М.М., Воинов А.Н. Автомобильные двигатели. Под ред. М.С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1977. - 591 с.

4. Бериня Д.Ж., Лапиня И.М. Вредные вещества выбросов автотранспорта и способы изучения их влияния на компоненты наземных экосистем. В кн: Загрязнение природной среды выбросами автотранспорта. — Рига: Зинатнс, 1980. 80 с.

5. Блинов А.Д., Голубев П.А., Драган Ю.Е. и др. Под ред B.C. Папонова, A.M. Минеева Современные подходы к созданию дизелей для легковых автомобилей и малотоннажных грузовиков. М.: НИЦ «Инженер», 2000.-332 с.

6. Боженок Е.И. Исследование способов организации рабочего процесса малотоксичного дизеля: Дисс. . канд. техн. наук / ЦНИДИ. Л., 1979.- 182 с.

7. Бочков М.В., Ловачёв Л.А., Четвертушкин Б.И. Химическая кинетика образования оксидов азота при горении. М.: Наука, 1974. - 146 с.

8. Варшавский И.Л., Малов Р.В. Как обезвредить отработавшие газы автомобиля. М.: Транспорт 1968;

9. Введенский А.А. Термодинамические расчёты нефтехимических процессов. Л.: Гостотехиздат, 1960. - 576 с.

10. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 199 с.

11. Ветрова Н.В., Померанцев В.В. Дульнева Л.Т. Приближённая теория образования окислов азота в топках парогенераторов // Рациональноеиспользование природных ресурсов и охрана окружающей среды: Сб. Науч. тр. Л.: ЛПИ, 1977. - Вып. 2. - С. 38-40.

12. Виленский Т.В. Расчёты процессов горения в системах струй и топочных камерах// Энергетика. 1983. - №10. - С. 81-86.

13. Влияние типа рабочего процесса и режима работы быстроходных дизелей на свойства сажи и отработавших газов // М.М. Вихерт, А.П. Кратко, И.С. Рафальекс и др. // Автомобильная промышленность. 1975. № 10. - С. 8-11.

14. Говорущенко Н.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте. М.: Транспорт — 1990;

15. Головных И.М., Высоцкий М.С. Модель токсичности выбросов дизелей на нестационарных режимах. /Автомобильная промышленность. — 2003 -№8;

16. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.И., Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: РУДН, 1998. - 214 с.

17. ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний»

18. ГОСТ 17479.1-85 «Обозначение нефтепродуктов».

19. ГОСТ 24585-81 «Выбросы вредных веществ с ОГ дизелей».

20. ГОСТ-305-82 «Топливо дизельное. Технические условия»/

21. Гоц А. Н., Гаврилов А. А. Моделирование внешних скоростных характеристик двигателя на стадии проектирования // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003. -N 8. - С. 31-36

22. Двигатели внутреннего сгорания. Под ред. Луканина В.Н. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 311 е., ил.

23. Денисов В.Н. Рогалёв В.А. Проблемы экологизации автомобильного транспорта. С.-Пб.: МАНЭБ - 2003. - 213 с.

24. Дизельные двигатели Д-240, Д-240Л и их модификации. Под редакцией С.Я. Рубинштейна. Мн., «Ураджай», 1975. 64 с.

25. Ждановский Н.С., Николаенко А.В. Надёжность и долговечность автотракторных двигателей. Л.: Колос, 1981. - 208 с.

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

27. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. — Л.: Наука, 1967. 88 с.

28. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. — М.: Машиностроение, 1981. 160 с.

29. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1973. - 200 с.

30. Звонов В.А., Теренченко А.С. Образование оксидов азота при сгорании альтернативных топлив в дизеле. //Автомобильная промышленность. 2003 - №3;

31. Звонов В.А., Фурса В.В., Методика расчёта окислов азота в цилиндре дизеля // Двигатели внутреннего сгорания: Сб. науч. тр. Харьков: ХГУ, 1976.-Вып. 24.-С. 107-115.

32. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. 2-е изд. доп. - М.: Наука, 1966. - 688 с.

33. Зельдович Я.Б., Садовников П.А., Франк-Камснсцкий Д.А. Окисление азота при горении. М. - Л.: АН СССР, 1947. - 148 с.

34. Иващенко Н.А., Вагнер В.А., Грехов Л.В. Дизельные топливные системы с электронным управлением. Барнаул: Изд-во АягГТУ, 2000. — 112 с.

35. Инструкция по эксплуатации автомобиля ГАЗ-ЗЗОб

36. Кассандрова О.И. Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. - 104 с.

37. Кириченко Н.Б. Автомобильные эксплуатационные материалы. -М.: Издательский центр «Академия», 2003. 208 с.

38. Козлов Ю.С. Меньшова В.П. Святкин И.А. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. М.: АГАР-РАНДЕВУ 2000.

39. Колчин А.И. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк. 2003. - 496 с.

40. КрутисЕ В. А. Горбатснко А. Д. Изучение влияния азотоеодержащих присадок к топливу на образование оксидов азота // Теплоэнергетика. 1976. - № 10. - С. 72-75.

41. Кульчицкий А.Р. автомобильных и тракторных двигателей. 2-е изд., испр. и доп. М.: Академический Проект, 2004. - 400 с.

42. Кульчицкий А.Р., Чеетпов Ю.Н., Петров B.JI. Оценка дымности отработавших газов дизелей, цикл ELR. //Автомобильная промышленность. -2002 №6;

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

44. Яихапов В.А. Снижение токсичности и улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения метанола. Киров: Вятская ГСХА, 2001. 212 с.

45. Лихаиов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. М.: Колее, 1994. - 224 с.

46. Лопатин О.П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах тракторного дизеля при работе на природном газе путём применения рециркуляции отработавших газов: Дисс. . канд. техн. наук / В ГСХА. Вятка, 2004. - 202 с.

47. Лоскутов А.С., Новосёлов АЛ., Вагнер В.А. Снижение выбросов окислов азота дизелями в атмосферу. Барнаул.:Б.И., 1990, 120 с.

48. Ляп пой В.Б., Лавров Ю.Г., Сердюк Д.В., Сердюк Д.В., Ашкипази Л.А. Влияние экологических присадок к дизельному топливу на рабочий процесс дизеля. Сборник научных трудов. Санкт-Петербург СПГАУ, 1999. с.23-24

49. Максимов Ю.Б., Кудрявцев Ю.В. Модернизация дизелей семейства ГАЗ-560 до уровня норм Епро-3. /Автомобильная промышленность. 2002 - N«5;

50. Малов Р.В, Ерохов В.И., Щетинин В.А. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. М.: Транспорт, 1982. 200 с.

51. Марков В.А. Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М.: МГТУ - 2002. - 376 с.

52. Марков В.А. Сравнительная эффективность методов снижения токсичности отработавших газов дизелей. //Автомобильная промышленность. 2002 - N«12;

53. SV м /1 *-» пг'лп R Л Рппптттгтлт гтп гт а/^тлт-ттгттллтт * 'ЛТЛТТПР Г Т Г! Г'Т'^ТПТП

54. Ju. ivl<lMIVWI> u.i L. VyMUl>lllUWll>lia/l JVIAUWIVllJIIIHIVIll шыидии vnri/l\vll>l/lтоксичности отработавших газов дизелей // Автомобильная промышленность. — 2002 К'А2 С. 19-23 (повтор)

55. IS/fnrwrm ft Л ^ М 'пбН'ТОР II И ТОКСИЧНОСТЬ1 « ХЫ iw 1J « «4 iv ы t И X А Р V и 1 1X1 Aif Ж Ы Ч/ 11 & Ч-» U 4 4 4J 1W ДА 111 Ч/ V 1

56. Г1Т»лп^от'>1>!1И1\т г^^гм* V/Uo* M^TT^I»^ R»> »м1/!»РС'ПГП rOCV71.!!*^ I ЧОННОГОvi^u vwiuumiKk i u^vu ^«i^v^ivtit i iwi^ uv lyumixiipvuui чу i w ; ^ul/v i i>viiiivi v•И^ПЧ^гл viniT)onoin/»ro 0ППП AA Сui tv;i v* у iiiiuwpvii iwi а* чу v/ vs • 11 « v ■

57. СлС\ R ^ On м П f"* * 11J^a\T ттг*г\и**гт*п лгJrv>'>rinoTTTia т4илп Г^ПТГ!

58. ЧУ. ши.лии OvJ Uwuwwlltiv^v 1 /1.А llpV/l^WVVU UO^/CivJV;i>Ml ltl/1 W l\livn I и

59. Т>1/Ту* Tf II/» ГГ<"»П ТГЪ T-T/^r»nrr f "/Л I Г F r/»r Г F | » f rr 1»ПТП ГТИТГ7ГГЛР1*ПГ'Л nnifTnn гггротлппv i . i«iwMuv4wu ivy .ч^. i iuuu/1 ivv^iiuviiUfiyi ivu i uwiti i xi"ivwuvji vy nvti i ^iujiti^u i vpu

60. О'ГПО ^ЛАТП nrrril\' Р'Г'ПМ / An ТП Ч ГА^ЛП ГТ! 1ГПГГ rrn/U Я FFTf П/»! TITA^TI ОГ)ГWnO 1 1 .A1 ^U WiUULLitliV 1 / Г Ш 1 vy*4ivy UllrlUllUyl il^UOiOim^lWliilW 1U. ^vJUw», •» . 4/. I"

61. Мелькумов T.M. Теории быстроходного двигателя с самовоспламенением. Ivi.i Государственное издательство оборонно!!

62. ПП/1111.П11 П/Ч II 1/1^X1* f

63. M 1 V.Uilk >. & iw^liu^yu^il Ul.'l ^U^f/k^Ullft I 4 у ^. M AV.ftWVl^fV/WfclllWt 1 ^ U X • . 1 I. '—' •13.20.

64. ЛЛ 7ч /Т Г»V'TIJOF) P T'J ТТк1^1ГТ!?»И f^ fr ft HfOFMTIV' IVlf IП/МЛ TIM И И I ?

65. J . illU^V-JVU IV. * L, lVJlVWCl I11W1U UU lUiUUUII^IUllUlti MUtil mWJIVIl. ill.

66. Легноп-Автодата, 2001. — o0 c.: hji.

67. Ыашлепас У., С-'маилис 13.11. Моделирование процесса образования вредных веществ при сгорании углеводородного топлива. — Вильнюс: ИФ АН Tin I ГГР 1 Og^ с1 11 1 V 1111 • W W 1 9 1 у 1 v •

68. W WlV^l-Tf 1.11/- Т Г *» \ • Иг^П^ПОПОИТ*** VT^nrU? II11 rV^n^TT^W^lIMU ?>4YVr?lv I < 1 и ЧУ * 1мщ« 1 ivwdv^uuuiinv ; v«iv иии ЧУ UIIII/I \J iv^iv и vt^v 1 м

69. T-? Г? L'lM/^'lY ."mn'iMIlO' J f Tl^f ГПТ1 TJ inv'L" / TIT1I?

70. Ж 1 Wll»^^ M fillip V11M 1> UMiUV^/Ut V. VI V/^UlllWli SA 1 vv« • • a 1 W^ kl 1 • 11U J l\ I Vllllla1. Л.Л980- 154 c.t^R FT/vtII-.C£1I! П'МП'^^^^^Ь'л о'*1*'""*'* пли lYirtninui ftw . liwdiuvvJii ii. \J itiw v/unwii > iu при i v;|'wiiini it

71. T^VIIIII-O tj 1'л."мл111птт"1 107Л T Ы Tsf" 0 - Г1.w.Atniuu ii I\V;V;IU/IIUIII iinui i ✓ ivJ. 1 , 1 M . w > У , u »/ v / .

72. Нечаев В. Отечественный автопром и экология // Автомобильный транспорт. 2002. - №5. С.46-47.

73. Николаснко А.В. Теория, конструкция и расчёт автотракторных двигателей. М.: - Колос, 1992. - 414 с.

74. Николаенко А.В., Салова Т.Ю. Моделирование кинетики образования оксидов азота в дизелях // Двигателестроение. — 1998. № 1. С. 35-37.

75. Николаенко А.В., Салова Т.Ю., Курмашев Г.А. Оптимизация температурного режима рабочего цикла автомобильного карбюраторного двигателя путём подачи воды с целью снижения выбросов оксидов азота. Санкт-Петербург СПГАУ, 2000, С. 67-72.

76. Николаенко А.В., Хватов В.И. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат. Ленинградское отделение, 1986, - 191 с.

77. Новиков Л.А. Основные направления создания малотоксичных транспортных двигателей // Двигателестроение. — 2002. № 2. С. 23-27, № 3. - С. 32-34.

78. Орлин А.С. Двигатели внутреннего сгорания, ч. 1. М.:Машгиз, 1957;

79. Отсс А.А., Егоров Д.М., Саар К.Ю. О факторах, влияющих на образование окислов из азота топлива: Сб. науч. тр. Таллинн: ТПЙ. - 1978. -№446.-С. 43-50.

80. Отсс А.А., Егоров Д.М., Саар К.Ю. Образование окислов азота из жидкого топлива: Сб. науч. Тр. Таллинн: ТПИ, 1978. - № 450. - С. 78-93.

81. Панчинский В.И. Системы комплексной очистки отработавших газов дизелей //Автомобильная промышленность. 2004 - №1;

82. Патент RU 2027057 от 20.01.95. Устройство для подвода газов во впускной тракт двигателя внутреннего сгорания

83. Патент RU 2035610 от 20.05.95. Устройство рециркуляции отработавших газов.

84. Патент RU 2084680 от 20.07.1997. Устройство для рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

85. Патент RU № 2115062 Способ очистки газов, образующихся при 1 сгорании топлива и устройство для его осуществления

86. Патент RU №2065986 от 27.02.1992 Система рециркуляции отработавших газов многоцилиндрового V- образного ДВС.

87. Патент SU 1028863 от 15.07.1983. Двигатель внутреннего сгорания.

88. Патент SU 1108231 от 15.08.1984. Устройство рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

89. Патент SU 1165809 от 07.07.1985. Система выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

90. Патент SU 1201542 от 28.02.1983. Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

91. Патент SU 1420224 от 30.08.1986. Устройство рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

92. Патент SU 1451318 от 15.01.1989. Устройство рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

93. Патент SU 1481452 от 23.05.1989. Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

94. Патент SU 1663222 от 15.07.1991. Способ работы двигателя внутреннего сгорания.

95. Патент SU 1825886 от 07.07.93. Способ очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

96. Патент SU 1828511 от 15.07.93. Устройство рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

97. Патент SU 1839695 от 30.12.93. Способ снижения содержания окислов азота в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания.

98. Патент SU 703043 от 05.12.1979. Устройство для подвода дополнительных газов в систему питания.

99. Патент SU 918467 от 07.04.1982. Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания.

100. Патент SU № 1502872 от 23.08.89. Система рециркуляции отработавших газов карбюраторного ДВС.

101. Патент SU №1562507 от 07.05.90. Устройство для регулирования наполнения и рециркуляции отработавших газов

102. Патент SU №1712644 от 15.02.1992. ДВС с системой рециркуляции отработавших газов.

103. Патент Великобритании № 1438764 кл. 123-119А

104. Патент США №39151134 кл. 123-119А

105. Патент США №4020809 кл. 123-119А.

106. Полак Л.С., Гольденберг М.Я, Левицкий А.А. Вычислительные методы в химической кинетике. М.: Паука, 1984. - 280 с.

107. Померанцев В.В., Ахмедов Д.В. Вопросы борьбы с загрязнением атмосферы // Проблемы охраны и рациональное использование природных ресурсов. Л., 1975. - С. 33-37.106. Правила №49 ЕЭК ООН

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

109. Рекомендации по определению показателей рабочего цикла ДВС методом компьютерной обработки экспериментальных и расчётных индикаторных диаграмм. Методическое пособие. Под ред. Николаенко А.В. С.-Пб.: 2004.

110. Росляков П.В. Расчёт образования топливных оксидов азота при сжигании азотосодержащих топлив // Теплоэнергетика. 1986. - №1. - С. 3741.

111. Рыженков А. А. К вопросу подбора масел для дизеля с высокотемпературным охлаждением // Улучшение эксплуатационных показателей транспортных средств. Сборник трудов СПбГАСЭ- СПб.: СПбГАСЭ, 2004. Вып. 2. С 125 128.

112. Рыженков А. А. К обоснованию концепции по теме диссертационной работы // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей. Сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. СПб.: СПбГАУ, 2003. С 539-542;

113. Рыженков А.А. Практическая реализация систем рециркуляции отработавших газов // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей тракторов и автомобилей: Сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. СПб.: СПбГАУ, 2004. С 364 - 366.

114. Салова Т.Ю. Экологический мониторинг окружающей среды при эксплуатации автотракторной техники. — С.-Петербург: Индикатор, 1998. — 80 с.

115. Салова Т.Ю., Горбатенков А.И. Оптимизация режимов работы дизеля с целью снижения оксидов азота и бенз-а-пирена в отработавших газах дизеля. Сборник научных трудов. Санкт-Петербург СПГАУ, 2000, С. 61-67.

116. Семёнов Б.Н., Смайлис В.И. и др. Возможности сокращения выбросов окислов азота с ОГ форсированного быстроходного дизеля при сохранении высокого КПД. //Двигателестроение, 1986, №9, с.3-6.

117. Сигал А.И. Оксид и диоксид азота в продуктах сгорания топлива в атмосферном воздухе // Оксиды азота в продуктах сгорания и их преобразование в атмосфере: Сб. науч. тр. Киев: Наукова думка, 1987. - С. 3-8.

118. Сигал И.Я Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. -2-е изд. переаб. и доп. JL: Недра, 1988. - 312 с.

119. Сигал И.Я. К вопросу образования окислов азота в процессах горения // Образование окислов азота в процессах горения и пути снижения выброса их в атмосферу: Сб. науч. тр. — Киев: Наукова думка, 1979. С.3-7.

120. Сигал И.Я. Образование окислов азота при сжигании топлива // Окислы азота в продуктах сжигания топлив: Сб. науч. тр. — Киев: Наукова думка, 1981. С.3-16.

121. Смайлис В.И. Малотоксичныс дизели. JI.: Машиностроение -1972, 128 с.

122. Смайлис В.И. Теоретические и экспериментальные основы создания малотоксичных дизелей: Дисс. . докт. техн. наук / ЛПИ. Л., 1988. -464 е.: ил.

123. Сороко-Повицкий В.И. испытания автотракторных двигателей. -М.: Государственное научно-техническое изд-во машиностроительной литературы, 1950. -378 с.

124. Стрельников В., Истомин С. Экологическая безопасность дизелей // Автомобильный транспорт. — 2003 №9 - с.42-44

125. Тарссв В.М. Справочник по тепловому расчету рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания. Изд 3-е, перераб. и доп. Л.: «Речной транспорт», 1961.-417с.

126. Токсичность отработанных газов двигателей автотракторного типа и средства её снижения. Обзорные материалы. М.: Ц1 ШИТЭИтракторосельхозмаш, 1974.

127. Фурса В.В. Исследование образования окислов азота в цилиндре дизеля: Автореф. дисс. . канд. техн. наук / ХИИЖТ. Харьков, 1977. - 24 с.

128. Цыпцын В.И., Стрельников В.А., Истомин С.В., Гусаков А.А. Разработка перспективных средств очистки отработавших газов автотракторных дизелей. Сборник научных трудов. Санкт-Петербург -СПГАУ, 2000, с.22-25

129. Чертков Я.Б. Моторные топлива. Новосибирск: Наука, 1987. -208 с.

130. Шоу Г. Уменьшение выбросов окислов азота из газотурбинной камеры в результате модификации топлива // Энергетические машины и установки. М.: Мир, 1973. - №4. - С. 87-94.

131. Bachmaier F., Eberins К., Just Т. The formation of nitric oxide and the detection of IICN in premixed hydrocarbon air flames at atmosphere // Combustion science and technology. - 1978. - V. 7. - P. 77-84.

132. Bauder R., Dorsch W., Mikulic L. Der neue V6-TDI-Motor von Audi // MTZ. 1997. - Jg. 58. - №10. - S. 620-626.

133. Christman V.U., Friedel K.H. Zickwolf E. Die neuen Ecotec-Dieselmotoren mit Directeinspritzung von Opel // MTZ. 1997. - Jg. 58. - №9. -S. 466-480.

134. Desolte G. Overall reaction rates of NO and N02 formation from fuel nitrogen // 15th Symposium of combustion Tokyo. Pittsburgh, 1974. - P. 10931102.

135. Elagan R.S., Galant S., Appleton J.P. Rate Constrained partitial egyilibrium model for formation of nitrig oxide from organic fuel nitroren // Combustion and flame. 1974. - V. 12. - № 3. - P. 299-311.

136. Fenimore C.P. Formation of nitric oxide from fuel nitrogen in ethylene flames // Combustion and flame. 1972. - V. 19. - № 2. - P. 289-296.

137. Hiemesch O., Lonkai G., Schenkermaur G. Das BMW-Abgasreinigungskonzept fur Dieselmodelle III MTZ. 1990/ - Jg. 51. - № 5. - S. -196-200.

138. Kaizer E. Zum EinfluB des in Iieizolen gebundenen Stickstoffs auf die Stickoxideemission // Energietechnik. 1979. - Bd. - 29. - №2. - S. 61-63.

139. Khan J. M., Greeves G., Wang С. H. Factors affecting smoke and gaseous emissions from direct injection engines and a method jf calculation // SAE Techn. Pap. Ser. 1973. - //730169. - P. 23.

140. Кора R.D., Jewell R.G., Spangler R.V. Effect of Exhaust Gas Recirculation on Automotive Ring Wear. SAE Paper S. 321, 1962, 9p.

141. Lavoie G.A., Heywood J.B., Keck J.C. Experimental and theoretical study of nitric formation in internal combustion engines // Combustion science and technology. 1970.-V. 1. - №4. - P. 313-326.

142. Malte P.C., Pratt D.T. The role of energy-releasing kinetics in NO* formation: fuel-lean jet stirret CO — air combustion // Combustion science and technology. 1974. - V. 9. - № 5-6. - P. 221-231.

143. Malte P.C., Schldt S.C., Pratt D.T. Hydroxyl radical and atomic oxygen concentrations in high-intensity turbulent combustion // 16-th Symposium of combustion. Pittsburgh: Combustion inst, 1967. - P. 145-155.

144. Miyanchi Т., Mori J., ImamuraA. A stade of nitric oxide formation in fuel-rich hydrocarbon flames role of cyanide species H, OH and 0 / 16-th Symposium of combustion. Pittsburgh: Combustion inst., 1976. - P. 1073-1082.

145. Muzio L.J., Starkman E.S., Carretto L. The effect of temperature variation in the engine combustion chamber on formation and emission of nitrogen oxides // SAE Techn. Pap. Ser. 1971. - № 710158. - P. 11.

146. Needham J.R., Doyle D.M., Nicol A.j. The Low NOx Truck Engine // SAE Technical Paper Series. 1991. -№ 910731. - P. 1 - 10.

147. Pattas K., Hafner G. Stickoxidbildung bei der Ottomotorichen Verbrennung // MTZ. 1973. - Bd. 34. - №12. - S. 397-404.

148. Sataronis J. Prediction of propagating laminar flames in methane oxygen nitrogen mixtures // Combustion and flames. 1978. - V. 33. - P. 217-239.

149. Siegmund G.W., Turner D.W. NO* emission from industrial boilers: potential control methods // Trans, of the ASME. 1974. - № 1. - P. 185-198.

150. Turner D.W., Andrews R.L., Siegmund G.W. Influence of combustion modification and nitrogen content on nitrogen oxides emissions from fuel combustion // Combustion and flame. 1972. - V. 44. - .Nb 2. - P. 21-30.

151. Walz L., Wessel W., Bcrger J. Progress in Electronic Diesel Control // SAE Technical Paper Series. 1984. - №840442. - P. 21-30.

152. Wienfried B. Untersuchungen der Nichtgleigevvichtctsvorgange der Raum von Verbrennungsmotoren ablaufenden Stickoxidereaktionen // Staub -Keinhaltung der Luft. 1971. - Bd. 31 - № 7. - S. 279-282.