Повышение эффективности работы тепловозов переводом их на сжиженный газ

• Автор: Лукьянченко, Вячеслав Вячеславович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Введение.
1 Анализ способов перевода транспортных дизелей на сжиженный газ и обзор выполненных исследований
1.1 Влияние основных физикохимических и моторных качеств сжиженного нефтяного газа на работу дизелей подвижного состава.
1.2 Результаты использования сжиженного газа в транспортных дизелях в различных отраслях народного хозяйства.
1.3 Перспективы применения аккумуляторных систем топливоподачи дизельных транспортных средств

1.4 Выводы, формулировка цели и постановка задач исследования.

2 Устойчивость работы топливной аппаратуры дизеля и оценка воспламеняемости при использовании в качестве топлива сжиженного нефтяного газа в жидкой фазе.

2.1 Устойчивость от расслоения смесей сжиженного нефтяного газа с дизельным топливом

2.2 Экспериментальная оценка воспламеняемости сжиженного нефтяного газа, его смесей с дизельным топливом и присадками
2.3 Разработка расчетноэкспериментальной методики оценки цетанового числа сжиженного нефтяного газа, его смеси с дизельным топливом и присадками.
2.4 Анализ и формирование основных требований и направление развития топливной аппаратуры дизелей, работающих на сжиженном нефтяном газе в жидкой фазе
2.5 Выбор необходимого давления подкачки сжиженного нефтяного газа и его смесей с дизельным топливом в системе топливоподачи дизеля
3 Обоснование и выбор метода расчета процесса топливоподачи сжиженного нефтяного газа в жидкой фазе топливной аппаратурой дизеля 6ЧНЗ 1,8 тепловоза ТЭМ
3.1 Общие теоретические предпосылки методики расчета процесса впрыска сжиженного газа в дизелях
3.2 Методика расчета процесса впрыска сжиженного газа в жидкой фазе и его смеси с дизельным топливом.
3.3 Применение методов теории подобия для модельных исследований работы топливной аппаратуры дизелей на разных сортах жидкого топлива.
3.4 Выводы
4 Реконструкция топливной системы тепловоза ТЭМ2 для работы дизеля 6ЧНЗ 1,8 на сжиженном нефтяном газе в жидкой фазе и его смесях с дизельным топливом и присадками
4.1 Разработка газодизельных систем топливоподготовки и топливоподачи дизельных двигателей в условиях стенда и тепловоза ТЭМ2 .
4.2 Аккумуляторная система подачи газодизельного топлива в цилиндры двигателя
4.3 Результаты экспериментальных, расчетных и модельных исследований работы топливной аппаратуры дизелей подвижного состава на дизельном топливе, сжиженном нефтяном газе и их смесях.
4.4 Выводы
5 Рабочий процесс дизелей подвижного состава при работе на сжиженном нефтяном газе, дизельном топливе, их смесей с присадками.
5.1 Показатели работы дизелей с разными способами смесеобразования на сжиженном нефтяном газе и его смесях с дизельным топливом и присадками
5.2 Разработка энергоэкологического критерия для комплексной оценки эффективности использования сжиженного нефтяного газа в дизелях.
5.3 Выводы
6 Расчет экономической эффективности применения сжиженного нефтяного
газа для дизелей подвижного состава
Выводы и заключение.
Список использованных источников


Таким образом, одним из методов борьбы с загазованностью при работе дизеля является использование природных или других газов в качестве топлива для дизельного процесса ,,,,,,4,7, 4. Причем, в этом направлении представляется перспективным использование сжиженных газов без существенных конструктивных изменений конструкции как собственно 4х тактного дизеля, так и топливоподающей его системы, деталей поршневой группы ,,. Представляется, что в каждом случае необходимо проанализировать все факторы, влияющие на многочисленные показатели рабочего процесса дизеля на другом, отличном от дизельного топливе, а также провести всесторонний экономический анализ применения газа вместо дизельного топлива для конкретного типа дизеля с учетом географического положения места эксплуатации дизелей, переводимых на газовое топливо. Для сопоставления дизельного жидкого топлива и газа как его заменителя необходимо сопоставить важнейшие физикохимические и эксплуатационные свойства дизельного и газового топлив ,. Дизельное топливо представляет собой нефтяную фракцию, выкипающую в основном в пределах 0 0 С, ибо такое топливо является наиболее пригодным для применения в быстроходных дизелях, составляющих основную часть дизельного парка нашей страны. Следует, конечно, отметить, что применение газа в качестве топлива для дизелей не является в настоящее время новой проблемой. Новыми являются или могут являться лишь некоторые методы использования горючих газов в дизелях, в частности, сжиженных нефтяных газов СНГ. Использование газового топлива в дизелях возможно двумя различными путями конвертированием дизеля в двигатель с искровым зажиганием и использованием газодизельного цикла с применением двойной системы питания ,,. В первом случае при конвертировании устанавливаются системы питания смеситель, редуктор, испаритель и др. В случае работы по газодизельному циклу двигатель работает как на смеси, так и на чистом дизельном топливе. В этом случае газовое топливо подается во впускной патрубок посредством специальной дополнительной системы питания, включающей систему газовых баллонов, редуктора, электромагнитный клапан, дозатор, смеситель и др. При выборе схем перевода дизелей на газообразное топливо необходимо учитывать специфический характер работы дизелей на транспорте частое изменение нагрузки, быстроходность и компактность, особенности техники безопасности и санитарной техники и др. Основной задачей, которую необходимо
решить при переводе дизелей на газообразное топливо, является выбор способа смесеобразования и воспламенения топлива 4,7,,,,,,. Сжиженный нефтяной газ, используемый в качестве моторного топлива, в нашей стране выпускается по ТУ или ГОСТ 8, которыми предусматривается производство СНГ двух марок СПБТЗ и СГТБТЛ смесь пропана и бутана технических, соответственно зимняя и летняя 3,4,. Основной источник СНГ газо и нефтеперерабатывающие заводы. При добыче нефти из нее выделяется в значительных количествах так называемый попутный нефтяной газ, содержащий до пропана и бутана, пары бензина, этан и метан, а также небольшие количества вредных сероводород и балластных углекислота, воздух, водяной пар примесей. Небольшой подогрев нефти на нефтепромысле стабилизация обусловливает практически полное выделение растворенных в ней легких углеводородов, в том числе пропана и бутанов. Современный нефтепромысел обычно оборудуется газоперерабатывающим заводом ГПЗ, на котором из попутных и других газов выделяют пропан, бутан и бензиновые компоненты 6,,. В зарубежных странах в качестве моторного топлива используют СНГ различного состава, включая практически чистые пропан США и бутан Швеция. Состав и теплотехнические свойства СНГ, как правило, достаточно жестко регламентируются. Известно, что если в состав дизельного топлива входят различные углеводороды с числом атомов углерода в молекуле п примерно от 9 до , то в состав сжиженных газов входят углеводороды от 2 до 5, иногда до 7 атомов углерода. Последнее обстоятельство указывает на то, что сжиженные газы состоят из углеводородов с малым молекулярным весом, имеющим короткие структурные цепи.