Повышение безопасности эксплуатации транспортных средств путем изменения состава и структуры водно-топливных эмульсий

• Автор: Гавкалюк, Богдан Васильевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Состояние проблемы, цель и задачи исследования.

1.1. Анализ факторов, определяющих опасность применения топлив нефтяного происхождения на автомобильном транспорте.

1.2. Современные топлива для автотранспорта и требования к их безопасности

1.3. Анализ исследований, посвященных разработке альтернативных топлив, в частности ВТЭ, для ДВС транспортных средств
1.4. Анализ исследований по изучению физикохимических основ воздействия воды на процесс сгорания углеводородных топлив

1.5. Анализ методов приготовления и применения ВТЭ в ДВС.

1.6. Выводы по обзору. Цель и задачи исследования.

2. Анализ и обоснование физикохимических гипотез влияния диспергированной воды на механизмы окисления топлива в цилиндрах ДВС.
3. Постановка экспериментальных исследований, объекты испытаний, лабораторностендовое оборудование
4. Результаты экспериментальных исследований.
4.1. Результаты исследования физических характеристик ВТЭ на лабораторных установках
4.2. Результаты моторных испытаний ВТЭ.
5. Обоснование эффективности внедрения результатов диссертационного исследования.
Общие выводы по диссертации.
Список использованной литературы


Теоретически и экспериментально обоснованные рекомендации по технологии приготовления и составу ВТЭ для двигателей транспортных средств в эксплуатационных условиях применения. Закономерности комплексного влияния состава ВТЭ на показатели мощности, топливной экономичности, дымности и токсичности ОТ транспортного ДВС по стандартизованным процедурам испытаний. Рекомендации по расширению применимости ВТЭ совместно с конвертированием системы выпуска ОТ в целях удовлетворения требованиям безопасности применения транспортных средств по специальному техническому регламенту, утвержденному Постановлением Правительства РФ № 9 от октября . В XXI веке транспорт продолжает оставаться неотъемлемым атрибутом общественно-экономической жизни населения Земли. Развитие, прежде всего, автомобилизации привело к становлению мощной автомобильно-дорожной индустрии, в значительной мере определяющей «лицо» науки и техники в современном обществе. Но при этом каждое транспортное средство в отдельности и транспортные системы (транспортно-дорожные комплексы) являются объектами повышенной опасности в отношении возгорания и выброса в окружающую среду вредных (загрязняющих) веществ. Как известно, основным источником энергии автомобильного транспорта [, ] являются топлива нефтяного происхождения - соляровое масло (дизельное топливо) для двигателей с воспламенением от сжатия, бензин для двигателей с искровым зажиганием. Топливо является горючим веществом, которое способно гореть управляемым способом в цилиндрах автомобильных ДВС или неуправляемо в форме пожара, если подвести к нему кислород воздуха и тепловой инициатор воспламенения. Известно, что топливо, находящееся на борту транспортного средства, определяет главную составляющую его потенциальной пожарной нагрузки []. Пожарная опасность топлива связана с его углеводородным составом и теплотехническими характеристиками. СпН2П СпН2я. С„Н2л, совпадающей с формулой для нафтеновых углеводородов, но с другим размещением атомов в молекуле. В состав жидких моторных топлив входят углеводороды с числом атомов углерода в молекуле от 5' до . В бензинах встречаются углеводороды с числом атомов углерода до , в дизельных топливах до - . Чем выше в топливе соотношение Н/С, тем больше при сгорании оно выделяет теплоты. Содержание О, 8 и N в нефтяных топливах обычно незначительно, и ими часто пренебрегают. Элементарный состав жидких топлив для ДВС приведен в табл. Влага и сера являются для топлива нежелательными компонентами, от которых стремятся полнее освободиться при переработке нефти. Сера, хотя и выделяет тепло при своем сгорании, но является в топливе особенно нежелательной. Получаемые при сгорании серы продукты - сернистый газ 2, а также аэрозоли, разрушающе действуют на металлические части огневых поверхностей камер сгорания ДВС. Кроме того, дымовые отработавшие газы, получающиеся при сжигании сернистых сортов топлива и содержащие 2, губительно воздействуют на окружающую растительность и отравляют воздух []. В бензинах могут содержаться растворенные газообразные углеводороды с числом атомов углерода в молекуле меньше 5, которые специально примешиваются для улучшения пусковых свойств двигателей при низкой температуре окружающего воздуха []. Таблица 1. Водород Н обладает большей 3,5 раза) теплотой сгорания, чем углерод С, поэтому углеводородные топлива с большим содержанием водорода обладают более высокой теплотой сгорания. Теплоту сгорания топлива определяют экспериментально сжиганием топлива в среде сжатого кислорода в калориметрической бомбе. При экспериментальном определении получают так называемую полную теплоту сгорания [] (раньше называлась «высшей тетотой сгорания» []) Но топлива, учитывающую выделение теплоты при охлаждении калориметрической бомбы до начальной температуры в результате конденсации паров воды, образовавшейся при сгорании водорода топлива. В ДВС продукты сгорания выпускаются в окружающую среду при температуре более высокой, чем температура конденсации водяных паров, и, следовательно, в расчетах теплота парообразования не может быть использована. При тепловом расчете ДВС пользуются чистой теплотой сгорания [] (раньше называлась «низшей тетотой сгорания» []) Ни.