Приспособленность газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и токсичности отработавших газов

• Автор: Иванов, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯ1ШЯ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Физикохимические и эксплуатационные свойства дизельного топлива и газов, применяемых в качестве моторного топлива
1.2 Перспективы использования газобаллонных автомобилей, работающих на компримированиом природном газе в России и за рубежом

1.3 Особенности эксплуатации автомобилей в низкотемпературных условиях

1.4 Математические модели приспособленности автомобилей к условиям эксплуатации

1.5 Оценка приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по расходу топлива и токсичности отработавших газов

1.6 Оценка суровости низкотемпературных условий эксплуатации автомобилей

1.7 Нормирование расхода топлива на автомобильном транспорте

1.8 Плата за выбросы вредных веществ с отработавшими газами автомобилей

1.9 Выводы по первой главе и постановка задач исследования

2 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Постановка проблемы
2.2 Общая методика исследования
2.3 Установление вида математических моделей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива газодизельпых автомобилей
2.4 Установление вида математических моделей влияния низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза
.
.
.
.
.
.
.
на выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей
2.5 Установление вида математической модели изменения массовых выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза
2.6 Разработка коэффициентов, учитывающих влияние низких температур окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей
2.7 Оценка приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза
2.8 Установление вида математических моделей изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Методика проведения эксплуатационных испытаний
3.2 Обоснование выбора транспортных средств для проведения исследований
3.3 Определение скоростного режима движения грузового автомобиля в условиях эксплуатации по междугородней дороге
3.4 Приборы и оборудование, применяемые в работе
3.4.1 Газоанализатор отработавших газов дизельных двигателей ГИАМ с блоком восстановителя БВ
3.4.2 Измеритель переносной непрозрачности отработавших газов автомобилей ИНА
3.4.3 Термометр СЬсск4етр
3.4.4 Баротсрмогигрометр БМ
.
.
.
.
.
.
.
3.4.5 Газонаполнительная колонка ДЕБЮТ1С .
3.5 Методика проведешгя испытаний по определению выбросов оксидов азота и дымности отработавших газов .
3.6 Оценка погрешности измерения расхода топлива .
3.7 Оценка погрешности измерения выброса вредных веществ с отработавшими газами .
3.8 Расчета массовых выбросов вредных веществ с отработавшими газами .
4 РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ .
4.1 Влияние температуры окружающего воздуха и скорости движения автомобиля на температуру воздуха на входе в двигатель .
4.2 Результаты эксперимента и аналитического расчета выбросов вредных веществ с отработавшими газами .
4.3 Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого фуза на расход топлива газодизельных автомобилей .
4.4 Проверка адекватности математических моделей влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза па расход топлива газодизельных автомобилей .
4.5 Влияние температуры окружающего воздуха и массы перевозимого грзза на токсичность отработавших газов .
4.6 Проверка адекватности математических моделей влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на токсичность отработавших газов газодизельных автомобилей .
4.7 Зависимость изменения удельных выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации с учетом массы перевозимого груза .
4.8 Проверка адекватности математических моделей, описывающих закономерности изменения удельных выбросов ВВ с ОГ от расхода топлива газодизельных автомобилей
4.9 Зависимость изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ
4. Проверка адекватности математических моделей,
описывающих закономерности изменения коэффициентов приспособленности газодизельных автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и массе
перевозимого груза по расходу топлива и выбросам ВВ с ОГ
4. Влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы ВВ с ОГ
5 ПУТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Основные направления использования результатов исследования
5.2 Методика дифференцированного корректирования норм расхода топлива газодизельных автомобилей
5.3 Методика дифференцированного корректирования платы за выбросы ВВ с ОГ газодизельных автомобилей
5.4 Экономическая и экологическая эффективности
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Цель исследования повышение эффективности эксплуатации газодизельных автомобилей в низкотемпературных условиях на основе выявления и практического использования закономерное гей влияния температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза на расход топлива и выбросы В В с ОГ. Объемном исследования служит процесс изменения расхода топлива и содержания оксидов азота и сажи в ОГ газодизельных автомобилей при изменении температуры окружающего воздуха и массы перевозимого груза, а предметом исследования этот процесс для газодизельных автомобилей конкретных марок и моделей. ВВ с ОГ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Чтобы компенсировать эти недостатки при использовании КПГ в дизельных двигателях, т. В зависимости от условий применения для быстроходных автомобильных дизелей установлены три марки дизельного топлива, согласно Л летнее для эксплуатации при температуре окружающего воздуха 0С и выше 3 зимнее для эксплуатации при температуре окружающего воздуха . С. А арктическое для эксплуатации при температуре окружающего воздуха С. Значение ЦЧ определяет не только характер протекания процесса сгорания при установившейся работе, но и пусковые качества топлива. Если оно ниже ед. Нормальный пуск и мягкая работа дизелей в летнее время обеспечивается топливом с ЦЧ около ед. Более высокие значения ЦЧ для дизелей существующих конструкций не нужны, так как это повышение уже нс сказывается заметно на улучшении рабочего процесса. В таблице 1. Топливо для быстроходных дизелей с требуемым ЦЧ получают главным образом подбором сырья и технологией его переработки. Однако в некоторых случаях для повышения эксплуатационных свойств добавляют специальные вещества присадки, которые улучшают процесс сгорания, повышая ЦЧ на . Таблица 1. Углеродное число СН 2, 4. Критическое давление. МПа 4. Критическая температура. Он 0, 0, 0. М5С 2,6 0,4 1, 0. Предельнодопусти м ая концентрация паров, мгм3 0 0 0 0
1. Автомобильный транспорт нашей страны продолжает быстро развиваться совершенствуется и видоизменяется конструкция АТС, расширяется номенклатура подвижного состава, растет численность парка. В связи с этим увеличивается количество потребляемого автомобилями топлива. Доля потребляемого нефтяного топлива достигла от совокупного потребления энергии всеми отраслями экономики. Топливная составляющая оказывает значительное влияние на величину тарифов на перевозку до . Процент автомобильного парка России, использующего альтернативные виды топлива, весьма невысок 7, а именно это направление является наиболее перспективным в вопросе снижения стоимости перевозок 5. Поэтому мероприятия, направленные на сбережение энергоресурсов и сокращение потребления жидких нефтепродуктов, на автомобильном транспорте стоят очетп, остро. Использование КГВГ является одним из важнейших направлений применения альтернативных видов топлива. Национальные программы многих стран Италии, Новой Зеландии, США, Канады и др. Широкое распространение КГ1Г находит и на автомобильном транспорте странчленов СЭВ. К концу г. КПГ. В табл. Национальной газомоторной ассоциации о ведущих странах по количеству эксплуатируемых ГБ А 8. Таблица 1. Данные на г. ГБА на КПГ. Страна Парк ГБА, тыс. Количество АГНКС, ед. ОГ. К основным негативным эффектам, вызываемым загрязнением атмосферы выбросами ВВ с ОГ ДВС можно отнести причинение вреда здоровью человека существенное влияние и быстрое изменение среды обитания парниковый эффект разрушение озонового слоя, ведущее к усилению ультрафиолетового излучения на поверхности Земли и увеличению уровня заболеваний и мутаций кислотные дожди и общее увеличение кислотности природных вод и как следствие нарушение углеводнобелкового обмена и трофических цепей, сокращение видового разнообразия экономические потери в связи с устранением последствий влияния выбросов В В, как непосредственные износ материалов, болезни, гак и косвенные, например, ущерб произведениям искусства, эстетический ущерб и др. Международные экологические стандарты Евро3 и Евро4 предъявляют повышенные требования к снижению выбросов СО, СН, К7Ох, и твердых частиц табл. Таблица 1. Нормы токсичности ОГ по правилам ЕЭК ООН. А Евро1 4,5 1,1 8,0 0, Окт. А Евро1 4,0 1,1 7,0 0, Окт.