Снижение вредных выбросов дизелей при эксплуатации автотракторной техники

• Автор: Сухиташвили, Михаил Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Воздействие мобильной сельскохозяйственной

техники на природную среду

1.2. Состав и степень токсичности компонентов ОГ дизеля

1.3. Образование токсичных веществ в ОГ дизеля

1.4. Оценка и нормирование вредных выбросов

1.4.1. Нормы на вредные выбросы дизелей

1.4.2. Методы и приборы для анализа токсичности ОГ

1.5. Методы снижения токсичности дизелей

1.5.1. Совершенствование конструкции
и рабочих процессов ДВС
1.5.2. Применение альтернативных видов топлива
1.5.3. Очистка ОГ в выпускной системе
1.5.4. Влияние эксплуатационных факторов
1.6. Выводы. Цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В НЕЙТРАЛИЗАТОРЕ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ НОГД
2.1. Направление теоретических исследований
2.2. Выбор схемы НОГД и обоснование его конструкции
2.3. Структурная схема моделируемой системы
2.4. Тепловой баланс НОГД
2.5. Кинетика химических реакций, протекающих в НОГД 2 6. Теплообменные процессы в зоне блока концентрических экранов
2.6.1. Теплопередача в зоне блока концентрических экранов
2.6.2. Снижение тепловых потерь излучением
2.6.3. Снижение тепловых потерь конвекцией
2.7. Тепловая изоляция корпуса НОГД
2.8. Газодинамические процессы в НОГД
2.8.1. Разработка геометрических параметров
входной части диффузора НОГД
2.8.2. Разработка геометрических параметров
выходной части конфузора НОГД
2.8.3. Разработка конструкции реакторной части
зона засыпки катализатора НОГД
2.8.4. Разработка конструкции блока концентрических
экранов НОГД
2.8.5. Общее газодинамическое сопротивление в НОГД
2.9. Математический анализ процессов, протекающих
при стационарном режиме работы НОГД
2 Выводы
3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИИ НОГД
3.1. Постановка задачи параметрической оптимизации
3.2. Критерии качества конструкции
3.3. Результаты оптимизации параметров НОГД
3.4. Выводы
4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Разработка программы исследований
4.2. Методика стендовых испытаний
4.3. Методика эксплуатационных испытаний
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Результаты стендовых испытаний
5.2. Результаты эксплуатационных испытаний .
5.3. Выводы
6 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОГД 6 7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Результаты исследований, проведенных в данной работе, могут быть использованы на сельскохозяйственных предприятиях в системе АПК, эксплуатирующих мобильную технику, а также научно-исследовательскими и конструкторскими организациями при разработке нейтрализаторов для любых типов дизелей. Внедрение. МТЗ-, МТЗ- и проходят эксплуатационные испытания в хозяйствах Саратовской области: ООО «Интеграл» и ОАО «Спектр» Лысогорского района. Теоретическое обоснование конструкции и математическая модель процессов, протекающих в НОГД; экспериментально-теоретическое обоснование оптимальных значений конструктивных параметров НОГД; методология оценки эффективности НОГД на различных режимах работы дизеля. Апробация Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского Государственного Аграрного Университета (. Саратовского Государственного Технического Университета ( г. Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ», проводимых СГАУ им. Н.И. Вавилова (. Публикации. Основные положения данной диссертации опубликованы в печатных работах общим объемом 3,2 п. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 0 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, общих выводов по работе, списка литературы и приложений, содержит таблиц и рисунков. Список литературы включает в себя 0 наименований, из них - на иностранных языках. Интенсивное развитие парка тракторов и автомобилей вынуждает рассматривать загрязнение окружающей среды выбросами ДВС как одну из главнейших экологических проблем. Дизели, установленные на мобильной сельскохозяйственной технике, остаются наиболее эффективными энергетическими машинами. Это заставляет искать пути снижения токсичных выбросов мобильной техники в атмосферу [4, 5]. Первые попытки снижения содержания вредных веществ в отработавших газах двигателей посредством каталитических конвертеров (нейтрализаторов) были сделаны в начале -х г. В результате, первые конвертеры были применены сначала в США - в -х г. Европе - в -х г. В начале -х г. СО и СИ в ОГ дизеля. Сегодня все автомобили и тракторы, продаваемые в США, оснащены конвертерами тройного действия, снижающими содержание трех основных токсичных компонентов. В настоящее время в мире эксплуатируется более 0 млн. Изучение ранее выполненных Министерством транспорта РФ, Госкомприродой, московским автодорожным институтом (МАДИ), научно-исследовательским институтом автомобильного транспорта (НИИАТ), научным автомоторным институтом (НАМИ) и др. AMT) оказывает весьма неблагоприятное воздействие на окружающую среду [1, 2, 7] (рис. К основным видам воздействия AMT относятся: выбросы вредных веществ в атмосферу: сбросы вредных веществ в водный бассейн и на почву; производственные отходы: транспортный шум. Рис 1. Всего с испарениями топлива в атмосферу выбрасывается около 8% углеводородов (СН). Таблица 1. Загрязняющее вещество Всего, ¦ тыс. Доля картерных газов, представляющих собой смесь продуктов сгорания и несгоревших углеводородов, которые попадают через неплотности цилиндропоршневой группы в картер, с парами топлива и масла в картере, для дизеля не превышает 0,2. ОГ являются основным источником токсичных выбросов и представляют собой смесь газообразных продуктов полного и неполного сгорания топлива, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающих из цилиндров двигателя в его выпускную систему. Для определения отдельных составляющих ОГ используются различные физикохимические, физические и химические методы. Сложность оценки состава ОГ автотракторных дизелей заключена в многообразии вредных веществ, а также в широком диапазоне изменения их концентраций [1, 2, 3,4, 5]. Наиболее токсичными компонентами ОГ дизелей следует считать оксиды азота (ЫОх), углеводороды (СН), оксид углерода (СО) и сажевые частицы. Очень опасными накопителями канцерогенных веществ, т. Дизельные двигатели в течение тестового цикла выбрасывают в атмосферу в .