Обеспечение экологической безопасности газодизельного процесса : На примере трактора Т-25А

• Автор: Мустафаев, Мурад Гусейнович
• Шифр специальности: 05.20.01, 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1. Экологические характеристики сельскохозяйственных тракторов .

1.2. Мировые ресурсы энергоносителей и виды альтернативных

топлив

1.2.1 Газовое топливо

1.2.2 Биотоплива.

1.2.3 Уголь и метанол

1.3. Газодизель как перспективная концепция модернизации дизелей, находящихся в эксплуатации.

1.4. Основные проблемы снижения токсичности отработавших газов газодизелей

1.5. Выводы, цель и задачи исследования
Глава 2. Объект и методы исследований
2.1. Объект исследований.
2.2. Измерение основных параметров.
2.3. Специальная подготовка двигателя для испытаний на стенде .
2.4. Специальная подготовка трактора к эксплуатационным испытаниям.
2.5. Методика эксплуатационной оценки свойств масел
2.6. Методики теоретических исследования.
Выводы
Глава 3. Теоретические исследования образования оксидов азота
газодизеля и прогнозирования оптимального регулирования
газодизеля трактора ТА
3.1. Физическая модель.
3.2. Расчет образования окислов азота.
3.3. Математическое моделирование некоторых показателей
газодизеля.
3.4. Выполнение норм на выбросы окислов азота с отработавшими
газами газодизеля
Выводы.
Глава 4 Экспериментальные исследования улучшения экологических
характеристик газодизеля Д0 трактора Т А.
4.1. Общие задачи экспериментальных исследований
4.2. Исследование влияния некоторых конструктивных параметров, топливной аппаратуры и регулировок газодизеля на образование основных токсичных компонентов отработавших газов.
4.3. Анализ особенностей образования продуктов неполного сгорания
в газодизельном двигателе Д0
4.4. Анализ возможностей улучшения токсических показателей газодизельного двигателя.
4.5. Экспериментальная проверка адекватности математической
модели рабочего цикла газодизеля I
Выводы I
Глава 5 Прогноз техникоэкономических показателей
модернизированного трактора Т А с газодизелем.
5.1. Создание трактора макета
5.1.1. Принципиальная схема системы питания газодизеля
5.1.2. Компоновка узлов системы питания газодизеля на тракторе .
5.2. Эксплуатационные испытания трактора.
5.3. Оценка основных физикохимических показателей моторных
масел газодизеля и прогнозирование ресурса двигателя
5.3.1. Анализ физикохимических показателей масла в процессе его
работы в двигателе.
5.4. Оценка экономического эффекта модернизированного трактора Т
А с газодизелем
Выводы.
Общие выводы.
Литература


Продукты его сгорания содержат наиболее вредные для среды и здоровья человека вещества - оксиды азота, серы, углерода, а также углеводороды, сажу, оксиды тяжелых металлов. На долю автотранспорта приходятся . Накопление в атмосфере, почве, фитосфере, в водах земли и мирового океана канцерогенных и мутагенных веществ, снижение продуктивности сельскохозяйственных угодий, нарушение озонного слоя игнорировать далее опасно. С с. Мобильная сельскохозяйственная техника оказывает акустическое воздействие на природу. Источники звукового (шумового) загрязнения среды - автомашины, тракторы, комбайны и другие инфра- и ультразвуковые колебания оказывают негативное влияние на насекомых, птиц, диких и сельскохозяйственных млекопитающих. Основной проблемой улучшения экологических характеристик сельскохозяйственных тракторов, и в частности трактора Т-А является высокая токсичность отработавших газов дизеля, требующего улучшения показателей по выбросом СО, CnIIm, N0*. Данная проблема можег найти решение только при комплексном подходе по выбору альтернативных видов топлива и совершенствования рабочих процессов двигателя. Анализ современной тенденции развития [, 2] мировой энергетики показывает, что структура традиционных энергоносителей остается достаточно стабильной в течении ряда лет (таблица 1. Эта информация показывает высокую роль нефти как основного источника энергии в большинстве развитых стран мира. При этом отмечается ограниченный запас нефти и постоянно возрастающие потребности в топливе для автотранспортных двигателей. Это противоречие определило необходимость поиска новых источников энергии. Таблица 1. Структура потребления топлива (%) в странах и регионах мира (по данным B. Потенциальными источниками энергии могут быть природный и сжиженный газы, водород, уголь, масла, эфиры и спирты растительного происхождения. Газовое топливо - сжатый природный газ и сжиженный пропан-бутан -но сравнению с топливами нефтяного происхождения более безопасно в экологическом отношении. В продуктах сгорания отсутствуют некоторые агрессивные вещества, свойственные нефтяным топливом. Себестоимость газового топлива ниже, чем нефтепродуктов. Чтобы перевести на природный газ хотя бы треть мирового парка автотранспорта, потребуется увеличить его добычу на . Вывод, относящийся к использованию газа в мировой энергетике, нуждается в поправках для России с учетом, имеющегося резерва ресурсов газового топлива. Хотя ее потенциальные запасы нефти довольно велики, их реализация требует высоких затрат. Потенциальные запасы природного газа оцениваются в 0 трлн. До г. России были созданы 4 газонаполнительные станции ( в Москве), способные ежедневно заправлять тыс. Мощности автозаводов на выпуск газобаллонных автомобилей составляли 0 тыс. В г парк газобаллонных автомобилей достиг тыс. В то время намечалось за пять последующих лет увеличить его в раз. Стоимость газового топлива была в 3 раза ниже бензинового. Биотоплива - масла, эфиры и спирты - получаются в результате переработки растительной массы, а биогаз - отходов животноводства. Эти топлива уступают нефтяным топливам но теплосодержанию. Масла при сгорании проявляют склонность к нагарообразованию на деталях поршневой группы. Но они имеют одно важное преимущество - они относятся к категории возобновляемых ресурсов. Им уделяют внимание многие развитые и развивающиеся страны. В Дании, Голландии, Швейцарии, Австрии уже давно формируется индустрия производство биогаза, для которой выпускают типовое оборудование [,3]. Наличие биогаза в фермерском хозяйстве позволяет иметь свою электроэнергию и тепло для животноводческих ферм и теплиц. Исследователи Принстонского университета запатентовали в г. Сырьем служат отходы целлюлозы. В России гораздо раньше запатентовано технология переработки целлюлозы в жидкое топливо, основанная на открытом эффекте «спинодального взрыва» [, 2]. Биотопливо - еще один резерв энергорссурсов для России. Россия, располагающая богатейшим агропотенциалом (2 место в мире но площади сельхозугодий, приходящейся на душу населения), могла бы почти на .