Проблемы и обеспечение экологичности дизельных двигателей Камаз на уровне мировых стандартов : Евро-1 и Евро-2

• Автор: Хамидуллин, Игорь Юсуфович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 50 с. : ил; 20х14 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Мировой опыт свидетельствует, что наличие собственной автомобильной промышленности является не только одним из элементов национальной безопасности, но и выступает основой для международного сотрудничества. Развитие автомобилестроения приводит к мультипликативному эффекту в смежных областях экономики. Считается, что одно рабочее место в автомобилестроении создает 7-8 рабочих мест в смежных отраслях: металлургической, нефтехимической, стройматериалов, текстильной, электротехнической, электронной и других. Вот почему долгосрочные интересы России диктуют необходимость развития отечественной автоиндустрии. Россия была и остается в числе ограниченного круга стран, имеющих развитую днзелестроительную промышленность, призванную обеспечить экономическую, энергетическую, транспортную и оборонную безопасность государства. Весомой частью подотрасли является производство двигателей ОАО “КАМАЗ”.
В “Основных направлениях государственной политики развития автомобильной промышленности России на период до 2005 года”, одобренных постановлением правительства РФ № 286 от 15 марта 1999 года, особое внимание уделено производству двигателя как наиболее важного автомобильного компонента и самостоятельного продукта, используемого в других машинах. В этом документе указано на необходимость разработки новейших конструкций и создания мощностей по выпуску компонентов двигателей и их систем, которые ранее не выпускались или выпускались в недостаточных количествах. '.Это касается, прежде всего, турбокомпрессоров и теплообменников охлаждения воздуха наддува, топливной аппаратуры с повышенной энергией впрыска, электронных систем регулирования подачи топлива, нейтрализаторов отработавших газов и иных элементов систем снижения выбросов вредных веществ (ВВВ). Это продиктовано все более возрастающими требованиями потребителей к уровню технических, экономических и особенно экологических показателей дизелей, усилением конкурентной борьбы на рынке транспортных дизелей. Требования к экологической чистоте транспортных дизелей установлены Женевским соглашением 1958 года и определены Правилами Единой Европейской Экономической Комиссии шни Объединенных Нации (ЕЭК ООН) № 49, где
тированы допустимые- уровни ВВВ с отработавшими газами (ОГ). 1ды углерода - СО, углеводороды ~..СН,.оксиды азота - КОх и частицы РТ. Так, с 1982; гонйркогда' впервые в Европе начали вать токсичность отрабс^ддхих :паЗов 'транспортных двигателей, года допустимые вЬлй4имфГ-.вредньМ выбросов сократились в раза (таблица 1). ‘(Следует, подчеркнуть, что дополнительный р "твердые” частицы был включен в Правила № 49 в 1992 году ивы "ЕВРО-1 ”) и последующее ужесточение с 1996 года (нормативы 2”) для серийно выпускаемой продукции составило 2,7 раза.

Нормативы “ЕВРО-2” регламентируют: СО < 4,0, СН < 1,1, ЫОх < 7,0, РТ < 0,15 г/кВт - чае.
Таблица
Предельные їналення удельных ВВВ
Уровень і Год СО НС N0* РГ
г/кВт • ч г/кВт-ч г/кВт - ч г/кВт - ч
ЕВРО-0 (Правила 49-0!) 1990 ИД 2,4 14
ЕВРО-1 (Правила 49-02А) 1992 4,5 и 8,0 0,
ЕВРО-2 (Правила 49-02В) 1995 4.0 1,1 7,0 0,
ЕВРО-3 (Проект) 2000 2.Л 0,66 5,0 0,
Все западные страны заблаговременно ужесточили требования к двигателям по нормам выбросов и начали производить дизельные двигатели, соответствующие Правилам ЕЭК ООН ЕВРО-5, что в 2...3 раза безопаснее двигателей, соответствующих требованиям ЕВРО-! (рис. І).
Учитывая это, в индустриально развитых странах (США, Германия, Швеция и др.) в области охраны окружающей среды от вредного воздействия автотранспорта действуют три законодательных блока. Первый - нормирование показателей АТС при их производстве и в эксплуатации. Второй, не менее важный - контроль и запрещение эксплуатации автотранспортных средств (АТС) по экологическим показателям. Третий, пожалуй, один из плавных - это экономический блок, предусматривающий льготы, стимулирующие производство и использование более безопасных АТС. -Это является законом дія всех без исключения моторостроительных фирм Европы, а так как Россия присоединилась к нормативам ЕЭК ООН, обязывает и Российских производителей транспортных дизелей -сертифицировать свою продукцию по этим Правилам. Именно это обстоятельство оказало решающее влияние как на конструкцию дизелей, так и на конструкцию моторных систем транспортного средства, что в свою очередь заставило моторостроительные заводы коренным образом пересмотреть свою техническую политику, определило направления и темпы развития мирового транспортного дизелестроенш.
Не будучи готовой к этому, Россия вынужденно продлила срок эксплуатации у себя старых дя ига телец, отсрочив введение в действие требований ЕЭК ООН до начала 2002,г<эда. Если не предпринять каких-либо действий, то в течении этих двух лет Россия “потонет” в автотранспортных загрязнениях.
Для примера отметим, что автомобиль типа КамАЗ на жидком топливе с мощностью двигателя І 90 кВт может выбрасывать за час работы

Нормируемые уровни
1ВВВ по ЕВРО
Рнс.1. Сравнение нормируемых значений ВВВ с ОГ
£П - суммарный коэффициент токсичности двигателей (в % указаны относительные гохсичяосги веществ КЮх, СО и других)
более 5 кг вредных веществ, в состав которых входит: 1.5 кг угарного газа. 0,4 кг углев одородов, 2,9 кг окислов азота и 0,2 кг твердых частиц.
В закрытом помещении (с объемом, например, в 500 м3-) при подготовке к выезду(или при стендовой подготовке) в течении первых секунд работы двигателя концентрации достигают предельно допустимых значений (ПДК): 1,0 мг/м3 СО, 1,5 мг/м3 СН, 0,085 мг/м3 N0, 0,15 мг/м3 РТ. А концентрации вредных веществ вдоль магистральных улиц города всегда поддерживаются выше допустимых. Отсюда все болезни канцерогенного
Рис.21. Барокамере е установленными форсунками:
! - оптически прозрачное окно; 2 - устройство для установки форсунка; 3 - форсунки; 4 - штуцера; 5 - ловушки дня струй топлива.
Рис.22. Схемы распылителей: а-вариант II;б - вариант I
в колодце топлива (после опускания иглы) происходит поете того, как хвостовая, часть топливного факела удаляется от торца соплового отверстия распылителя на- некоторое расстояние (рис.24).