Введение 7
1 Перспективы использования сжиженного газа в ДВС 8
2 Тепловой расчет двигателя работающего на сжиженном нефтяном газе 11
3 Тепловой баланс 23
4 Кинематический расчет 25
5 Динамический расчет двигателя работающего на газе 26
6 Модернизация системы впрыска газа 34
7 Обзор иностранных источников 39
Заключение 46
Список использованных источников 47
Приложение А Результаты теплового расчета 49
Приложение Б Результаты кинематического расчета 69
Приложение В Результаты динамического расчета 71
Приложение Г Силы, действующие в КШМ 77
Пропан-бутан (сжиженный нефтяной газ, СНГ, по-английски - liquified petroleum gas, LPG) - это смесь двух газов. В обиходе ее называют кратко: пропан. Пропан-бутан получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). Процесс заправки машин пропаном внешне очень похож на заправку бензином, потому что это - сжиженный газ. Кроме этого, он обладает более высоким октановым числом и лучшими экологическими и эксплуатационными свойствами.
Пропан - Молекулярная формула - C3H6; Плотность жидкости при атмосферном давлении- 584 кг/м3; Температура кипения при атмосферном давлении -42,1 С; Критическая температура +95,7 С;
Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, отличающих их от других видов автомобильного топлива, является образование при свободной поверхности над жидкой фазой двухфазной системы жидкость - пар, вследствие возникновения давления насыщенного пара, т.е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения.
Озабоченность проблемой энергоресурсов привела к появлению ряда демонстрационных программ по использованию новых источников энергии для транспорта. Можно со всей ответственностью сказать, что сжиженный газ теперь можно рассматривать как альтернативное топливо.
В бакалаврской работе проведен расчет и проектирование рядного, четырехтактного, четырех цилиндрового поршневого ДВС на базе двигателя ВАЗ адаптированного на работу на сжиженном нефтяном газе. Проведены основные расчеты ДВС, это тепловой, кинематический и динамический расчеты. В тепловом расчете определены основные параметры двигателя эффективная мощность равная 58 кВт при 5600 мин-1 и крутящий момент равный 123 Нм при 3200 мин-1. В кинематическом определены параметры перемещения, скорости и ускорения поршня. В динамическом расчете определены силы и моменты действующие в КТТТМ, а также нагрузки действующие на коренные и шатунные шейки.
Спроектированная система питания сжиженным нефтяным газом показала, что при работе на сжиженном нефтяном газе в среднем снизить токсичность по угарному газу (СО) на 67%, по несгоревшим углеводородам (СН) на 18% и по оксидам азота (NO) на 44%, при этом в отработавших газах не содержится сажи и твердых частиц, что соответствует нормам токсичности ОГ ЕЭК ООН № 83, что показывает что бакалаврская работа соответствует предъявляемым требованиям по безопасности и экологичности.
1 Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей [Текст]/ Колчин, А.И. Демидов В.П. // Учебное пособие для вузов - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Высшая школа 1980. - с.496.
2 Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] / В.И. Анурьев// В 3-х т. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - с.296.
3 Вибе, И.И. Уточненный тепловой расчет двигателя [Текст] / И.И. Вибе// М. Машиностроение, 1971. - с.282
4 Кузнецов, Ю.М. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта [Текст] /. М.: Транспорт, 1986.
5 Луканин, В.Н. Промышленная транспортная экология [Текст] / М.: Высшая школа, 2001.
6 Долин, П.А. Справочник по технике безопасности [Текст] / М.: Энергоатомиздат, 1985.
7 Dake, A.R. Modeling and control of cold start hydrocarbon emissions [Текст] / A.R. Dake // Master thesis. - 2005. - 101 с.
8 El-Mahallawy, F. Fundamentals and technology of combustion [Текст] / F. El- Mahallawy, S. E-Din Habik. - London : Elsevier, 2002. - 862 с.
9 Eriksson, L. Spark Advance Modeling and Control / L. Eriksson [Текст] // Doc-toral thesis. - 1999. - 207 с.
10 Кузнецов, В.Р. Турбулентность и горение [Текст] / Кузнецов, В.Р., Собольников В.А.// М. Наука, 1986. - 207 с.
11 Войнов, В.В. Процессы сгорания в двигателях внутреннего сгорания [Текст] / М. Наука, 1984. - 211 с.
12 Звонов, В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания [Текст] / М. Машиностроение, 1981. - 210 с.
13 Nlootat, G. A Model for Converting SI Engine Flame Arrival Signals into Flame Contours [Текст] / SAE, SP 1099, №950109, стр. 99-110, 1999.
14 Khalighi, B. Computation and Measurement of Flow and Combustion in a Four- Valve Engine with Intake Variations [Текст] / SAE, SP 1101, №950287, 2001. - с. 147-179,
15 Jones, P. Full Cycle Computational Fluid Dynamics Calculations in a Motored Four Valve Pent Roof Combustion Chamber and Comparison with Experiment [Текст] / SAE, SP 1101, №950286, 2001. - с. 131-146
16 Babushok, V.I. Temperature Rerions of Optimal Chemical Inhibition of Pre¬mixed Flames/ M.D.Rumminger, V.I. Babushok, G.T.Linteris// 29 th Symp.Int.Combustion, 2002, pp. 329-336.
17 Macdonald, M.A. Temperature Dependence of phosphorus-based flame inhibi-tion/ M.A. Macdonald, F.C. Gouldin, E.M. Fisher// Combustion and Flame 124, 2001, pp. 668-683.
18 Kasianantham Nanthagopal, Rayapati Subbarao, Thangavelu Elango, Pon- nusamy Baskar, and Kandasamy Annamalai. [Text] / Kasianantham Nanthagopal //Automotive Research Centre, SMBS, VIT University, Vellore, Tamilnadu, India. Thermal Science. 2011 - PP. 1145-1154
19 Duranti, A. Ethnography of Speaking: Toward a Linguistics of praxis [Text] / A. Duranti // Linguistics: The Cambridge Survey. - Cambridge, 1988. - PP. 210-228.
20 Michael J. Veenstra,Majed Mohammed,Daniel J. Walesky,Brian C. Moorhead.Ford Global Technologies, Llc [Text]/ Michael J. Veenstra,Majed Mohammed,DanielJ. Walesky,Brian C. Moorhead.// U.S.- 60/550,237 filed Mar. 4.