Разработка и исследование метода измерения дымности отработавших газов дизелей

• Автор: Асхабов, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 Анализ источников научно-технической информации
1.1 Вклад отечественных и зарубежных ученых в решение проблемы 8 контроля и снижения токсичности отработавших газов дизелей
1.2 Обзор методов измерения дымности ОГ дизелей
1.3 Обзор серийных приборов (дымомеров), применяемых для измере- 21 ния дымности отработавших газов дизелей (по данным заводов изготовителей)
1.4 Обзор нормативных документов, регламентирующих измерение 26 дымности ОГ автомобилей, оснащенных дизелями
1.5 Средства видеофиксации
1.6 Выводы из обзора. Цель и задачи исследования
Глава 2 Разработка видеорегистрационного метода измерения дымности
отработавших газов дизелей
2.1 Обоснование концепции измерения дымности ОГ дизелей
2.2 Идентификация зависимости между параметрами непрозрачности 39 и цветовыми характеристиками изображений ОГ
2.3 Исследование влияния настроек цифровой веб-камеры на регист- 43 рируемые значения черноты нейтральных светофильтров
2.4 Методика измерения дымности отработавших газов дизелей на ос- 47 нове видеорегистрации
2.5 Программное обеспечение для реализации видео- 55 регистрационного метода измерения дымности ОГ
2.6 Комплект аппаратуры, необходимый для измерения дымности ОГ 61 дизелей разработанным методом
2.7 Выводы по главе
Глава 3 Исследование влияния локальной освещенности на результаты

измерения дымности ОГ видеорегистрационным методом
3.1 Методика эксперимента
3.2 Обработка экспериментальных данных
3.2.1 Выбор способа сопоставления экспериментальных данных
3.2.2 Анализ и обоснование регрессионных моделей для вариан- 71 тов локальной освещенности
3.3 Определение коэффициентов обобщенных уравнений
3.3.1 Автоматизация обработки сигнала о дымности ОГ, получен- 79 ного с дымомера ГаЩесИ Ргегшег-7018М
3.3.2 Обоснование границ интервалов сопоставления данных для 81 расчета коэффициентов уравнений
3.3.3 Результаты проведенных исследований
3.4 Динамические модели процесса формирования дымности отрабо
тавших газов дизелей
3.5 Выводы по главе
Глава 4 Определение технического состояния дизелей по цветовым харак
теристикам дымности ОГ. Практическое внедрение результатов исследования
4.1 Методика определения технического состояния по цветовым ха
рактеристикам ОГ
4.2 Внедрение результатов исследования
4.3 Выводы по главе
Выводы и основные результаты работы
Список использованных источников
Приложение А. Акты внедрения результатов исследований

Введение
В последние годы всё большее распространение на автомобильном транспорте получают дизельные двигатели. Следствием этого является увеличение доли загрязнений атмосферного воздуха отработавшими газами (ОГ) дизелей, что обуславливает необходимость их контроля.
Первые приборы контроля дымности ОГ, основанные на оптическом методе, появились в Германии в 1939 г. (дымомер ВокетиеПег). Исследованиям контроля токсичности ОГ и разработке дымомеров посвящены работы специалистов компаний: УоК'о, Регсшь - 1946 г., ВР, НаЛпсе - 1953 г. Среди отечественных ученых, занимавшихся вопросами контроля токсичности ОГ дизелей и разработкой средств измерения, в первую очередь следует отметить В.И. Смайлиса, В.А. Звонова, Г.Б. Розенблита, К.Н. Очередного и др. Тем не менее в исследованиях как зарубежных, так и отечественных авторов нет сведений об измерении дымности ОГ дизелей при помощи видеорегистрации.
Применяемые сегодня средства измерения дымности ОГ дизелей основаны на оценке поглощения света отработавшими газами в видимом спектре (оптический метод), что закреплено в международных стандартах (Правила ЕЭК ООН № 24, ТБО 3173), а также в ГОСТ Р 52160-2003, гармонизированном с вышеназванными стандартами. Стандартизированный показатель дымности ОГ (коэффициент поглощения света К, мч, либо коэффициент ослабления света Ы, %) дает только обобщенную оценку качества протекания рабочего процесса в двигателе и его технического состояния, не разделяя при этом ОГ на компоненты. Следовательно, общий показатель дымности обладает ограниченной информативностью при оценке технического состояния дизелей. Разделение общего показателя дымности ОГ на компоненты позволило бы повысить информативность процесса диагностирования дизеля, однако методики и инструментарий для проведения данной процедуры, согласно доступным источникам, неизвестны. Поэтому разработка методов и средств дифференцированной регистрации и анализа составляющих дымно-

1.6 Выводы из обзора. Цель и задачи исследования
В результате изучения ранее выполненных исследований и нормативных документов установлено следующее:
1. Наибольшее распространение при контроле дымности ОГ дизелей получили приборы, в конструкции которых реализован оптический метод, основанный на оценке поглощения отработавшими газами света определенной длины волны (в видимом спектре).
Известен также другой метод, основанный на оценке степени почернения белой фильтровальной бумаги при прокачивании через нее фиксированного объема отработавших газов.
2. Известные методы измерения дымности ОГ автомобилей, находящихся в эксплуатации, не позволяют разделять поток ОГ на различные компоненты, формирующие его дымность.
3. В результате проведенного анализа научно-технической информации установлено, что вопрос измерения дымности ОГ дизелей на основе видеорегистрации и обработки изображений ОГ на ПК до настоящего времени не рассматривался.
В связи с этим целью работы является - разработка и исследование ви-деорегистрационного метода измерения дымности ОГ дизелей и аппаратных средств его реализации.
Для достижения указанной цели в данной работе необходимо решить следующие задачи:
1. Установить зависимости, связывающие непрозрачность и цветовые характеристики ОГ.
2. Разработать метод измерения дымности ОГ дизелей, основанный на цифровой видеорегистрации потока ОГ.