Повышение эксплуатационной надежности газобаллонных автомобилей за счет применения двухтопливной системы питания

• Автор: Трофимов, Анатолий Викторович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 123 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Перспективы использования газового моторного топлива.

1.2 Преимущества и недостатки от применения газового моторного топлива по сравнению с жидким топливом.
1.3 Анализ приспособленности двигателей с различными типами систем питания к работе на газовом моторном топливе.
1.4 Эжекционные системы питания газовым моторным топливом двигателей с искровым зажиганием.
1.5 Системы принудительной подачи газового моторного топлива двигателей с искровым зажиганием.

1.6 Эксплуатация автомобилей с универсальными газобензиновыми системами питания

1.7 Двухтопливные системы .

1.8 Выводы по главе.

1.9 Задачи исследования.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДВУХТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ
2.1 Математическая модель двухтопливной системы питания двигателя автомобиля для определения мощностных и экономических характеристик .
2.1.1 Режим движения.
2.1.2 Определение доли расхода воздуха двигателем, используемой
для сгорания бензина
2.1.3 Определение основных характеристик двигателя.
2.1.4 Определение скорости и пути автомобиля.
2.1.5 Определение расхода топлива
2.2. Расчет расхода топлива автомобилем с двигателем, оснащенным двухтопливной системой питания.
2.2.1 Выбор показателей, характеристик топливной экономичности
и условий проведения расчетов
2.2.2 Результаты расчетов расхода топлива автомобилем с двигателем,
оснащенным двухтопливной системой питания
2.3 Выводы по главе
3 СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ С УНИВЕРСАЛЬНОЙ
И ДВУХТОПЛИВНОЙ СИСТЕМАМИ ПИТАНИЯ
3.1 Постановка задачи
3.2 Объект исследования
3.3 Методика испытаний.
3.4 Результаты испытаний.
3.4.1 Износ выпускных клапанов.
3.4.2 Надежность системы питания.
3.4.3 Путевой расход топлива.
3.5 Выводы
4 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ДВУХТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ
4.1 Переоборудование универсальной системы питания
в двухтопливную
4.2 Регулировка и настройка двухтопливной системы питания
4.3 Сравнительный расчет эксплуатационных затрат
4.4 Выводы
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В настоящее время при эксплуатации автомобильного транспорта используются различные виды топлив, в том числе бензин с различной детонационной стойкостью и газообразные топлива. Низкооктановые сорта бензинов имеют наиболее низкую себестоимость производства и составляют наибольшую долю в продуктах первичной переработки нефти. Низкооктановые бензины используются в двигателях с невысокой степенью сжатия. Степень сжатия двигателя ограничивается в связи с тем, что при повышении степени сжатия при работе на низкооктановом топливе возникает детонация. При понижении степени сжатия снижается коэффициент полезного действия двигателя, в результате снижаются экономические и мощностиые показатели двигателя. Использование более дорогого высокооктанового бензина позволяет улучшить характеристики двигателя, что ведет к улучшению эксплуатационных харатеристик автомобиля. Высокооктановые бензины могут быть получены при первичной переработке нефти, но процент выхода, по сравнению с низкооктановыми фракциями, значительно ниже. Высокооктановые бензины также могут быть получены при переаботке низкооктановых бензинов путем реформинга или добавкой антидетонаторов. Каталитический реформинг - достаточно дорогостоящий процесс. Однако, бензины, содержащие ароматические соединения, обладают повышенной склонностью к нагарообразованию. Применение широко распространенного антидетонатора - тетраэтилсвинца приводит к непоправимому загрязению окружающей среды окислами свинца. Применение других антидетонаторов, например, на основе марганца: циклопентадиенилтри-карбонил (ЦТМ) - пока не получило широкого распространения, в связи с более высокой стоимостью. По существующим оценкам на перспективу ожидается дефицит жидкого нефтяного моторного топлива. Дефицит жидкого нефтяного моторного топлива, а также высокое загрязнение воздуха продуктами его сгорания (в крупных городах -% вредных веществ в атмосфере обусловлено выбросами автомобильного транспорта) /2, 5, 8, 9, , , , , , , , , , , , , , , , , 2, 6, 7, 0, 1/ вызвали необходимость поиска альтернативных топлив. Б качестве такой альтернативы наиболее подходящим является ГМТ /6, 7, 1 1, , , , , , , , , , , , /. Ресурсы ГМТ (особенно природного газа) намного превышают ресурсы жидкого топлива. Кроме того ГМТ по своим свойствам превосходит жидкое топливо. ГМТ является наиболее дешевым в получении и обладает высокой антидетонационной стойкостью. Это ведет к снижению эксплуатационных затрат на топливо с сохранением преимуществ высокофорсированного двигателя. Применение сжатого природного газа (основная составляющая метан) // затрудняется сложностью организации сети заправочных станций и хранения запасов газа на автомобиле. Поэтому наибольшее распространение из газообразных топлив получил газ нефтяной сжиженный (ГНС) /, /. ГНС по физико-химическим свойствам является высококачественным и полноценным топливом для автомобильных двигателей. Основные компоненты ГНС - бутан и пропан, представляющие собой побочные продукты преимущественнно добычи и переработки нефти. Наряду с указанными компонентами в состав ГНС входят другие предельные и непредельные углеводороды: метан, этан, этилен, бутилен, пентаны т. Суммарное их количество в ГНС не превышает 5. Для болшьшинства основных компонентов газов октановое число составляет . Применение ГМТ при эксплуатации автомобильного транспорта не только экономит традиционное топливо, но и снижает загрязнение окружающей среды. Использованиие ГМТ на автомобильном транспорте за рубежом получило широкое распространение. Наибольшее распространение на автомобильном транспорте ГМТ получило в Японии, США, Канаде, а в европейских странах - в Италии, Германии, Франции, Бельгии и Великобритании. Особый интерерс представляет опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей в Японии. Япония является примером страны, не располагающей собственными сырьевыми ресурсами для производства ГНС, но добившейся заметных успехов в части эффективного использования ГНС в различных отраслях экономики, особенно на автомобильном транспорте //.