Улучшение эффективных и экологических показателей автотракторных дизелей с наддувом путем подачи метанола на впуске

• Автор: Смирнов, Артем Юрьевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
вмт - верхняя мёртвая точка;
гвт — газовоздушный тракт;
ГРМ — газораспределительный механизм;
две — двигатель внутреннего сгорания;
цпг — цилиндропоршневая группа;
ИОНВ — испарительное охлаждение наддувочного воздуха;
ОНВ - охлаждение наддувочного воздуха;
мм - моторное масло;
нмт - нижняя мёртвая точка;
кпд - коэффициент полезного действия;
ог - отработавшие газы;
тнвд - топливный насос высокого давления;
ДТА — дизельная топливная аппаратура;
УОВТ - угол опережения впрыска дизельного топлива;
ИОх — оксиды азота;
со - оксид углерода;
снх - углеводороды.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Анализ способов применения альтернативных топлив и топливных добавок в двигателях внутреннего сгорания
1.2 Анализ физико-химических свойств метанола как топлива для ДВС
1.3 Способы подачи метанола в ДВС
1.4 Задачи исследований
2. РАСЧЁТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ЦИКЛА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ ПРИ ПОДАЧЕ МЕТАНОЛА НА ВПУСКЕ
2.1 Способ работы дизеля с подачей метанола на впуске
2.2 Методика и математическая модель расчётно-теоретического анализа параметров рабочего цикла и показателей работы дизеля с подачей метанола на впуске
2.3 Результаты расчётно-теоретического анализа параметров рабочего цикла и показателей работы дизеля при подаче метанола на впуске
2.4 Расчётно-теоретический анализ теплового баланса дизеля при подаче метанола на впуске
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Общая методика
3.2 Методика безмоторных исследований по обоснованию выбора агрегатов
системы подачи метанола во впускной трубопровод
3.3. Методика исследования параметров свежего заряда
3.4 Методика индицирования двигателя
3.5 Методика исследования эффективных показателей
3.6 Методика исследования температуры и токсичности отработавших газов
3.7 Обработка результатов и погрешности измерений
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты безмоторных испытаний системы подачи метанола во впускной тракт
4.2 Результаты экспериментальных исследований параметров рабочего цикла и показателей работы дизеля при определении регулировочных параметров подачи метанола на впуске
4.3 Результаты экспериментальных исследований параметров рабочего цикла и показателей работы дизеля по замещению дизельного топлива метанолом, подаваемым на впуске
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТАНОЛА
6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЛАГАЕМЫХ
МЕРОПРИЯТИЙ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

жание токсичных компонентов в ОГ, а содержание сажи несколько снижается. Также уменьшается расход дизельного топлива, при п=1800 мин'1 величина От = 4,5 кг/ч для дизельного процесса, а с подачей 30% метанола на впуске - 3,9 кг/ч, то есть снижение расхода дизельного топлива за счет замены его метанолом составляет 13%.
С точки зрения охлаждения наддувочного воздуха представляет интерес способ подачи метанола на впуске наддувных дизелей. При этом работа дизеля с турбонаддувом при подаче на впуске метанола изучена недостаточно и требует дальнейших исследований.
На основании изложенного материала можно сделать вывод, что подача метанола на впуске не требует сложной модернизации дизеля. Использование данного способа на дизеле с наддувом создает условия испарительного охлаждения наддувочного воздуха, что способствует увеличению свежего заряда, поступающего в цилиндры. К тому же, участие метанола в процессе сгорания позволит частично заместить дизельное топливо, что благоприятно скажется на топливной экономичности дизеля.
1.4 Задачи исследований
Выполненный анализ современных исследований в области применения альтернативных топлив и добавок к традиционным топливам позволяет сделать следующие выводы:
- в связи с растущим дефицитом топлив нефтяного происхождения альтернативные топлива и добавки к традиционным топливам получают все большее применение в ДВС;
- анализ способов применения альтернативных топлив и добавок к традиционным топливам позволяет сделать вывод о целесообразности и перспективности использования метанола в рабочем цикле двигателей;