Оценка приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по токсичности отработавших газов

• Автор: Новоселов, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 190 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1. Особенности эксплуатации автомобилей зимой.

1.2. Влияние условий эксплуатации на автомобиль и оценка их суровости

1.2.1. Влияние условий эксплуатации автомобиля на температурный

режим двигателя.

1.2.2. Влияние температуры воздуха входящего в двигатель воздуха на содержание зафязняющих веществ в отработавших газах
1.2.3. Влияние режимов работы двигателей на содержание загрязняющих веществ в отработавших газах автомобилей.
V

1.3. Оценка приспособленности автомобилей по токсичности отработавших газов

1.4. Платежи за загрязнение окружающей среды от АТС
1.6. Задачи исследования.
Г ЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Общая методика исследований.
2.2. Разработка оценки приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации по токсичности отработавших газов
2.3. Построение математической модели влияния низкотемпературных условий эксплуатации на температуру воздуха входящего в двигатель
2.4. Построение математических моделей влияния факторов условий эксплуатации на содержание СО, СпНт и ЫОх в отработавших газах
2.5. Методика расчета массового содержания загрязняющих веществ и суммарной токсичности отработавших газов
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Методика эксплуатационных испытаний.
3.2. Методика проведения стендовых испытаний ДВС на содержание
загрязняющих веществ в отработавших газах
3.3. Пересчет режима движения автомобиля к параметрам
работы двигателя на стенде. .
3.4. Описание экспериментального оборудования
3.5. Оценка погрешности измерений при стендовых испытаниях ДВС.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Влияние условий эксплуатации автомобиля ГАЗ
на температуру воздуха входящего в двигатель.
4.2. Проверка адекватности математической модели установившейся температуры на входе в двигатель при эксплуатации автомобиля
4.3. Влияние температуры воздуха входящего в двигатель ЗМЗ.
на содержание СО, , x и расход топлива.
4.4. Проверка адекватности математических моделей содержания
СО, , x и расхода топлива при стендовых испытаниях ДВС.
4.5. Влияние низкотемпературных условий эксплуатации
на массовое содержание СО, и x в отработавших газах
и их суммарную токсичность.
ГЛАВА 5. ПУТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Основные направления использования результатов исследования
5.2. Оценка приспособленности автомобилей к зимним условиям эксплуатации по токсичности отработавших газов.
5.3. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ с учетом суровости условий эксплуатации и приспособленности автомобилей
к этим условиям по токсичности отработавших газов
5.4. Выбор автомобилей, основанный на экологических и экономических показателях эксплуатации.
5.5. Экологическая и экономическая эффективности практического использования результатов исследования.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Работа карбюратора в условиях низких температур характеризуется тем, что пуск и прогрев холодного двигателя затруднен в связи с ухудшением условий испарения и возрастанием механических потерь. Одновременно с этим относительно большое количество остаточных газов сужает пределы воспламенения рабочей смеси и повышает нижнюю границу холодного пуска и прогрева двигателя, т. Понижение температуры воздуха с 5 С до . С сопровождается увеличением в . При температуре воздуха С температура топлива в бензобаке составляет С, а на входе в бензонасос она достигает С. При отрицательной температуре С в зависимости от режима работы температура воздуха на входе в карбюратор может быть равной С. На автомобилях различных марок и моделей процесс трансформации наружной температуры в температуру воздуха на входе в двигатель происходит поразному. Например, двигатель ЗМЗ2 устанавливается на автомобилях марки ГАЗ Волга, ГАЗель, УАЗ, РАФ. Температура воздуха на входе в двигатель зависит от конструкции и компоновки двигателя и автомобиля в целом место забора воздуха, тип, компоновка и расположение двигателя и др. Следовательно, автомобили разных марок и моделей обладают различной приспособленностью к понижению температуры наружного воздуха по температуре воздуха на входе в двигатель. АТС обеспечивать в определенных условиях использования заданные значения показателей качества, например, оптимальная температура воздуха на входе в двигатель . Существенное влияние на выделение токсичных компонентов оказывает температура стенок камеры сгорания, которая зависит от способа охлаждения двигателя и температуры охлаждающей жидкости , с. В эксплуатационных условиях даже при температуре атмосферного воздуха 5. С температура охлаждающей жидкости у большинства двигателей автомобилей составляет, как правило, . С. Подобное явление связано с неоптимальным режимом работы автомобиля и частично с неправильной работой термостата. Снижение температуры охлаждающей жидкости с до С сопровождается увеличением удельного расхода топлива на 8. ОГ. Понижение температуры охлаждающей жидкости приводит прежде всего к увеличению СпНт в ОГ. Частично это объясняется тем, что рабочая смесь охлаждается в пограничном слое относительно холодной стенкой камеры сгорания. При достижении фронта пламени такой поверхности камеры сгорания происходит гашение реакции окисления. Не прореагировавшая часть смеси выбрасывается с ОГ в виде СпНт . Для снижения СпНт в выпускной системе двигателя в данном случае целесообразно выбирать более позднее зажигание, одновременно ведущее к снижению и 0. С увеличением температуры в системе охлаждения автомобиля среднего класса с С после прогрева двигателя на холостом ходу до С содержание СПНП1 уменьшается до . Выброс 0 в этом случае возрастает до . Степень концентрации 0 больше в области более бедных смесей и в диапазоне изменения температуры от до С. Влияние температурного режима двигателя на выброс токсичных веществ представлено в табл. Таблица 1. Примечание. При низких температурах окружающего воздуха понижаются температуры охлаждающей жидкости, воздуха и топлива на входе в двигатель. По данным исследований НАМИ установившаяся температура воздуха на входе в двигатель автомобилей ГАЗ, ГАЗ, ЗИЛ0 линейно уменьшается при понижении температуры окружающего воздуха. Температура воздуха в поплавковой камере при этом также понижается линейно, оставаясь на 3. С выше температуры воздуха на входе в двигатель. При температуре окружающего воздуха минус С температура воздуха на входе в двигатель автомобиля ГАЗ равна . С, а у автомобиля ГАЗ имеет отрицательные значения. Наличие отрицательных температур воздуха в подкапотном пространстве отмечается в работах , , 5. В работе 5 отмечается, что при температурах окружающего воздуха свыше С температура воздуха в подкапотном пространстве в 2. На рис. В работе , с. Температура воздуха на входе в двигатель зависит от объема израсходованного воздуха в единицу времени. Расход воздуха при работе двигателя зависит от режима работы агрегата частоты вращения коленчатого вала и крутящего момента.