Повышение эффективности эксплуатации газобаллонных автомобилей в условиях низких температур путем совершенствования процесса подогрева газа

• Автор: Темирбаев, Рим Муршитович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 119 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Физикохимические свойства газов, используемых в качестве моторного топлива.

1.2 Анализ приспособленности двигателей с различными типами систем питания к работе на газовом моторном топливе
1.3 Эжекционные системы питания газовым моторным топливом двигателей с искровым зажиганием.

1.4 Системы впрыска газового моторного топлива двигателей с искровым зажиганием

1.5 Требования к устройствам подогрева и испарения газа. Тепловые процессы в газовой системе питания

1.6 Задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ ГАЗОБАЛЛОННОГО АВТОМОБИЛЯ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР.
2.1 Анализ эксплуатационных затрат на топливо газобаллонного автомобиля в коротких поездках при низких температурах окружающей среды.
2.2 Определение мощности, необходимой для испарения сжиженного газа, на различных режимах эксплуатации газобаллонного автомобиля
2.3 Математическая модель автомобиля для расчета расхода топлива
и мощности, требуемой для испарения сжиженного газа
2.3.1 Режим движения.
2.3.2 Определение основных характеристик двигателя
2.3.3 Определение скорости и пути автомобиля
2.3.4 Определение расхода топлива.
2.3.5 Выбор показателей, характеристик топливной экономичности и условий проведения расчетов
2.4 Пути снижения эксплуатационных затрат на топливо газобаллонного автомобиля в коротких поездках при низких температурах окружающей среды и оценка эффективности предложенных способов
2.5 Выводы.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОБАЛЛОННОГО АВТОМОБИЛЯ С СИСТЕМОЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА ГАЗА
3.1 Постановка задачи
3.2 Объест испытаний.
3.2.1 Газобаллонный автомобиль с устройством
подогрева испарителя
3.2.2 Газобаллонный автомобиль с системой электроподогрева
3.3 Методика испытаний.
3.3.1 Испытания газобаллонного автомобиля с устройством подогрева испарителя.
3.3.2 Испытания газобаллонного автомобиля
с системой элестроподогрева газа
3.4 Результаты испытаний.
3.4.1 Газобаллонный автомобиль с устройством
подогрева испарителя
3.4.2 Газобаллонный автомобиль с системой элестроподогрева
3.5 Выводы.
4 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ.
4.1 Методика дооборудования газобаллонного автомобиля
системой дополнительного подогрева газа.
4.2 Рекомендации по эксплуатации газобаллонного автомобиля с системой дополнительного подогрева газа
4.3 Выводы.
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Отличие систем впрыска от эжекторных заключается в том, что топливо в них поступает во впускной трубопровод коллектор под давлением через форсунку форсунки, а не всасывается двигателем через смеситель из редуктора. Однако, опыт эксплуатации эжекционных систем подачи газа и систем впрыска газа выявил один существенный недостаток. С и коротких поездках ДВС не успевает прогреваться до температуры, обеспечивающей надежную работу газоподающей системы. Для перевода ДВС на газовое питание требуется его длительный прогрев, нередко превышающий по времени продолжительность поездки. Таким образом, большую часть пробега автомобиля ДВС работает на бензине, что приводит к увеличению эксплуатационных затрат на топливо. Этот недостаток обусловлен низкой эффективностью системы подогрева и испарения газа при низких температурах охлаждающей жидкости ДВС. Цель работы снижение затрат на топливо при эксплуатации газобаллонных автомобилей в условиях низких температур путем совершенствования процесса подогрева газа. Объектом исследования является система подачи ГМТ в двигатель с искровым зажиганием, а предметом исследования рабочий процесс в газоподающей системе. Методы исследования. В процессе выполнения диссертационной работы использовались методы математического моделирования и статистической обработки экспериментальных данных. Уточнена математическая модель автомобиля, позволяющая для различных режимов движения газобаллонного автомобиля определять расход топлива и затраты мощности на процесс испарения сжиженного газа. Установлена взаимосвязь между длиной ездки газобаллонного автомобиля, температурой окружающего воздуха, режимом прогрева двигателя и степенью увеличения эксплуатационных затрат на топливо. Установлены значения мощности для испарения сжиженного газа, при которых обеспечивается прогрев на режиме холостого хода и движение в городском цикле газобаллонного автомобиля ГАЗ при питании двигателя газовым топливом. Результаты исследования могут быть использованы на стадии проектирования газобаллонного оборудования а так же в условиях эксплуатации для дооборудования газобаллонных автомобилей дополнительной системой подогрева газа, что позволит снизить затраты на топливо. Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и были одобрены на международной научнопрактической конференции Проблемы эксплуатации транспортных машин в суровых условиях Тюмень, г. Дорожнотранспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура г. Омск, г. ААИ Проблемы создания и эксплуатации автомобилей, специальных и технологических машин в условиях Сибири и Крайнего Севера г. Омск, г. VI Российской научнотехнической конференции Прогрессивные технологии в транспортных системах г. Публикации. Результаты исследований опубликованы в 6 печатных работах. Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы 7 наименований, содержит 6 страниц машинописного текста, рисунков, таблиц. Критерий для оценки степени увеличения затрат на топливо. Математическая модель газобаллонного автомобиля, позволяющая для различных режимов движения определять расходы топлив, среднюю скорость движения и затраты мощности на испарение сжиженного газа. Результаты сравнительных эксплуатационных испытаний газобаллонного автомобиля с использованием и без использования системы дополнительного подогрева газа. Практические рекомендации по повышению эффективности эксплуатации газобаллонных автомобилей. Основными компонентами сжиженного нефтяного газа ГНС являются пропан и бутан. Некоторые физикохимические показатели, которых приведены в таблице 1. Эти газы значительно примерно в 1,4 раза отличаются друг от друга по плотности и стехиометрическому коэффициенту объемному, а также по нижнему и верхнему пределу воспламенения. Следовательно, при изменении соотношения пропана и бутана в ГНС будут изменяться и его физикохимические показатели. Таблица 1. Показатель Пропан Бутан норм. Плотность газовой фазы при нормальных условиях 0С, 0 мм. ГОСТ 8 Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта.