Научные основы проектирования автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах

• Автор: Коноплев, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 354 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ:

ГЛАВА 1. НОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ПРИ

ИСПОЛЬЗОВАНИИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА

1.1 Введение. Объект исследования

1.2. Обзор использования альтернативных газомоторных видов

топлива для автотранспортных средств ,

1.3. Энергетическая составляющая в автотранспортном комплексе международной системы товародвижения

1.4. Анализ мирового производства грузовых автотранспортных средств

1.5. Мировой автопром с точки зрения мирового финансового рынка

1.6. Природный газ в структуре топливно-энергетического комплекса РФ

1.7. Водородная энергетика в стратегии международного энергопотребления

1.8. Альтернативные виды топлива, как направление решения
экологических проблем
1.9. Требования к проектированию автотранспортных средств
1.10. Новые подходы в проектировании грузовых автотранспортных
средств при использовании газомоторных топлив
1.11. Выводы. Постановка задач
ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ ГРУЗОВЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ
СРЕДСТВ (на примере отечественных грузовых автотранспортных
средств категории N2, N3)
2.1. Нормирование показателей энергопотребления грузовых автотранспортных средств и двигателей серийного
производства
2.2. Оценка заданного уровня энергопотребления грузовых автотранспортных средств серийного производства и фактора неоднородности
2.3. Разработка блок-схемы формирования эксплуатационных свойств грузовых автотранспортных средств на стадии
проектирования по результатам экспериментальных данных
2.4. Разработка алгоритма прогнозирования показателей энергопотребления и скоростных свойств грузовых автотранспортных
средств серийного производства
2.5. Теоретическое исследование энергопотребления и скоростных свойств серийных грузовых автомобилей на стадии
проектирования и доводки
2.5.1. Исследование энергопотребления и скоростных свойств грузовых автотранспортных средств ЗИЛ-4331
серийного производства
2.5.2. Теоретическое исследование энергопотребления и скоростных свойств грузовых автотранспортных средств ЗИЛ - 431610 (ЗИЛ-13 8А), работающих на сжатом природном газе
2.6. Исследование скоростных свойств и энергопотребления опытных образцов грузовых автотранспортных средств,
работающих на газомоторных топливах

2.7. Экспериментальные исследования энергопотребления и
скоростных свойств автотранспортных средств, работающих
на природном газе
2.8. Энергетика грузового автотранспортного средства,
работающего на бензоводородовоздушных смесях
2.9. Выводы но главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ИСПЫТАНИЙ ГРУЗОВЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ,
РАБОТАЮЩИХ НА ГАЗОМОТОРНЫХ ТОПЛИВАХ
3.1. Научные основы разработки методологии испытаний грузовых автотранспортных средств
3.2. Обзор этапов исследования грузовых автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах
3.3. Стендовые прочностные испытания грузовых автотранспортных
средств, работающих на газомоторных топливах
3.4. Измерение энергетических показателей при испытаниях грузовых автотранспортных средств, работающих на газомоторных
топливах
3.5. Особенности диагностирования систем питания газомоторных
топлив расходомерным способом
3.6. Оценка содержательности и адекватности регрессионных моделей, приведенных в табл
3.7. Сопоставление регрессионных моделей, полученных по
априорной и экспериментальной информации
3.8. Исследование металлогидридных аккумуляторов водорода для бензоводородных грузовых автотранспортных средств ЗИЛ-431410
в стендовых и лабораторно-дорожных испытаниях
3.8.1. Разработка математической модели исследования кинетики
десорбции водорода из аккумулятора
3.8.2. Результаты расчетов, анализ и сравнение с экспериментальными
данными режимов работы аккумулятора
3.8.3. Лабораторно-дорожные и эксплуатационные испытания металлогидридных аккумуляторов водорода на
автомобиле ЗИЛ-431410
3.8.4. Разработка технического задания на проектирование металлогидридного аккумулятора с повышенным содержанием
водорода (на основе магниевых сплавов)
3.9. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ГРУЗОВЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ,
РАБОТАЮЩИХ НА ГАЗОМОТОРНЫХ ТОПЛИВАХ
4.1. Структура безопасности грузового автотранспортного
процесса при использовании газомоторпых топлив
4.2 Оценка пассивной безопасности грузовых автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах, методами опрокидывания и фронтального столкновения
4.3. Исследование надежности элементов системы подачи и хранения газомоторных топлив
4.3.1 Исследование надежности ниппельного соединения типа «врезающееся кольцо» в трубопроводах высокого давления грузовых автотранспортных средств, работающих на
газомоторных топливах
4.3.2 Сравнительная оценка сопротивления усталости серийных и опытных конструкций трубок между баллонами
сжатого газа
4.3.3 Исследование прочностных свойств конструкции элементов крепления газовых баллонов и лонжементов на раму
грузовых автотранспортных средств
4.4. Пожаровзрывобезопасность грузовых автотранспортных средств
4.4.1. Система послеаварийной безопасности грузовых автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах
4.4.2 Пожаробезопасность грузовых автотранспортных средств,
работающих на газомоторных топливах
4.4.3. Топливные системы грузовых автотранспортных средств
4.4.4. Оценка огнестойкости элементов конструкции
автотранспортных средств
4.4.5. Средства активной пожарной безопасности.
Оценка степени пожаробезопасности системы хранения
природного газа в криогенном сосуде
4.5. Исследование прочностных свойств стальных баллонов высокого давления, находящихся в эксплуатации на грузовых автотранспортных средств от 2 до 30 лет
4.6. Создание и исследование прочностных свойств металлостеклопластиковых баллонов высокого давления
4.7 Оценка пожаровзрывобезопасности грузовых автотранспортных средств, работающих на сжатом природном газе и сжиженном газе
(пропан + бутан)
4.8 Модернизация и разработка перспективных образцов грузовых автотранспортных средств ЗИЛ, работающих на газомоторных топливах
4.9. Безопасность грузовых автотранспортных средств, использующих
в качестве моторного топлива водород
4.9.1. Особенности изготовления и испытаний криогенных сосудов
для водорода
4.9.2. Особенности тепломассообмена в транспортных
криогенных резервуарах
4.9.3. Обеспечение безопасности при выбросе водорода из топливных сосудов и магистралей в эксплуатационных условиях и
аварийных ситуациях

Рис 2.1. Г рафик функции нормального распределения критерия энергопотребления для автомобилей ЗИЛ-431410 (А - установленное ограничение).
В качестве примера построим кривую мощности критерия энергопотребления для автомобилей ЗИЛ-431410 и определим, какое среднее значение критерия этих автомобилей должна обеспечить их конструкция, чтобы рекомендации по энергопотреблению отвечали 95% выпускаемых автомобилей. Исходные данные:
1) автомобили ЗИЛ-431410 (шины М-151) имеют нормальное распределение критерия энергопотребления (Х= 985.7 МДж/ЮОкм; 8 = 57.5 МДжЛООкм);
2) рекомендация по энергопотреблению - 831,0 МДж/ЮОкм.
Для построения графика вычислены следующие величины."
Рг [X < 831.0 | р =972.4];
Рг [X < 831.0 | р =928.2];
Рг [X < 831.0 [ р = 884.0];
Рг [X <831.0 | р =839.8];
Рг [X < 831.0 | р = 795.6];
Рг [X <831.0 | р =751.4];
Рг [Х< 831.0 | р =707.2].
Нормируя данные и используя табл. В работы [23], получим значения вероятностей: 0.01; 0,05; 0,18; 0,44; 0,73; 0,92; 0,98 соответственно. Эти результаты графически представлены на рис. 2.1 для всех значении р1. По графику находим среднее значение критерия топливной экономичности 733.4 МДж/100 км, при котором