Теоретические основы оценки показателей силовых установок автомобилей в полном жизненном цикле

• Автор: Козлов, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 426 с. : ил.

Перечень условных сокращений
1. ПРОБЛЕМА ОЦЕНКИ И УЛУЧШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК АВТОМОБИЛЕЙ В ПОЛНОМ ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ
1.1. Актуальность снижения негативного воздействия силовых установок автомобилей на окружающую среду в полном жизненном цикле
1.2. Стандарты и методики оценки жизненного цикла изделия
1.2.1. Стандартизация оценки по полному жизненному циклу
1.2.2. Оценка негативного воздействия на окружающую среду за полный жизненный цикл
1.2.3. Методики оценки промышленных изделий и продукции автомобилестроения по полному жизненному циклу
1.3. Методики оценки расхода топлива и экологических показателей автомобилей и их силовых установок в ездовых циклах
1.4. Основные направления снижения негативного воздействия силовых установок автомобилей на окружающую среду в полном жизненном цикле
1.5. Цель и задачи диссертационной работы
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАТЕРИАЛЬНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТОКОВ В ПОЛНОМ ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ АВТОМОБИЛЯ
2.1. Общие положения
2.2. Расчет материальных и энергетических потоков в единичных процессах в жизненном цикле силовой установки автомобиля
2.2.1. Процессы получения конструкционных материалов
2.2.2. Процессы получения эксплуатационных материалов
2.2.3. Процессы получения моторных топлив

2.2.4. Получение электроэнергии
2.2.5. Изготовление деталей и силовой установки автомобиля, производство запасных частей
2.2.6. Сборка силовой установки автомобиля
2.2.7. Работа силовой установки
2.2.8. Проведение технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР)
2.2.9. Проведение капитального ремонта (КР)
2.2.10.Разборка силовой установки
2.2.11 .Рециклирование материалов
2.2.12.Утилизация материалов, узлов и деталей
2.3. Расчет материальных и энергетических потоков для стадий жизненного цикла силовой установки
2.3.1. Стадия производства
2.3.2. Стадия эксплуатации
2.3.3. Стадия переработки
2.4. Расчет материальных и энергетических потоков в полном жизненном цикле силовой установки автомобиля
2.5. Инвентаризационные данные для проведения расчетов материальных и энергетических потоков
2.5.1. Данные по процессам производства конструкционных материалов
2.5.2. Данные по процессам производства эксплуатационных материалов
2.5.3. Данные по процессам производства моторных топлив и энергии
2.5.4. Данные по процессам производства узлов, деталей и сборки силовых установок
2.5.5. Данные по процессам технического обслуживания и
ремонта силовых установок

2.5.6. Данные по процессам рециклирования и утилизации
материалов
3. МЕТОДИКИ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ АВТОМОБИЛЯ НА
ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В ПОЛНОМ ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ
3.1. Методика расчета ущерба от загрязнения окружающей среды
3.2. Методика расчета экоиндикаторов
3.2.1. Воздействие на здоровье людей
3.2.2. Разрушение экосистем
3.2.3. Истощение природных ресурсов
3.2.4. Нормализация
3.2.5. Оценка значимости
3.2.6. Примеры использования методики экоиндикаторов
4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ДВС ПРИ РАБОТЕ В УСЛОВИЯХ ЕЗДОВЫХ ЦИКЛОВ
4.1. Математическая модель рабочего процесса ДВС
4.1.1. Расчет процесса сгорания в зоне
4.1.2. Расчет давления в цилиндре в процессах сжатия, сгорания, расширения
4.1.3. Теплообмен внутри цилиндра
4.1.4. Учет негомогенности заряда в цилиндре двигателя
4.1.5. Проверка адекватности модели рабочего процесса ДВС
4.2. Моделирование образования оксидов азота
4.3. Математическая модель образования оксида углерода
4.4. Математическая модель образования углеводородов
4.4.1. Характеристика состава углеводородов в отработавших
газах ДВС
4.4.2. Причины образования углеводородов в цилиндре ДВС
4.4.2.1. Гашение пламени в полостях камеры сгорания

использовать на практике должен основываться на проведении оценки полного жизненного цикла. Таким образом, необходима оценка применимости комплекса математических моделей, методик и программного обеспечения, которые должны быть разработаны, для оценки экологической безопасности в полном жизненном цикле традиционных и гибридных силовых установок при работе на нефтяных и альтернативных топливах.
1.5. Цель и задачи диссертационной работы
Проведенный анализ проблем оценки и улучшения показателей силовых установок в полном жизненном цикле позволяет сформулировать цель диссертационной работы: создание теоретических основ оценки показателей силовых установок автомобилей в полном жизненном цикле для снижения их негативного воздействия на окружающую среду. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать мировой и отечественный опыт, стандарты в области оценки полного жизненного цикла продукции.
2. Разработать теоретические основы инвентаризационного анализа полного жизненного цикла силовой установки, что предусматривает создание математической модели, описывающей материальные и энергетические потоки в полном жизненном цикле, сбор и обработку инвентаризационных данных о единичных процессах в жизненном цикле силовой установки.
3. Обосновать выбор и адаптировать для целей оценки полного жизненного цикла силовых установок методики интегральной оценки негативного воздействия на окружающую среду.
4. Разработать комплекс математических моделей и методов расчета для оценки расхода топлива и выбросов вредных веществ силовой установкой автомобиля в условиях работы в ездовых циклах, включающий: многозонные модели процессов образования вредных веществ в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, работающих на тради-